示波器是一種圖形顯示設(shè)備,它描繪電信號的波形曲線。這一簡單的波形能夠說明信號的許多特性:信號的時間和電壓值、振蕩信號的頻率、信號所代表電路中“變化部分”信號的特定部分相對于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號產(chǎn)生失真、信號的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信號的噪聲值和噪聲隨時間變化的情況、比較多個波形信號等。
示波器種類:
1.模擬示波器
2.數(shù)字示波器
3.數(shù)字熒光示波器
4.基于PC的數(shù)字示波器
5.手持數(shù)字示波器
如何選擇示波器
自從示波器問世以來,它一直是最重要、最常用的電子測試工具之一 ;由于電子技術(shù)的發(fā)展,示波器的能力也在不斷提升,其性能與價格也五花八門,市場參差不齊,下面簡單介紹如何選擇示波器。
了解您的信號?
您要知道您用示波器觀察什么?既您要捕捉并觀察的信號其典型性能是什么?您的信號是否有復(fù)雜的特性?您的信號是重復(fù)信號還是單次信號?您要測量的信號過渡過程帶寬,或者上升時間是多大?您打算用何種信號特性來觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等?您打算同時顯示多少信號?
模擬還是數(shù)字?
參見前面的《示波器發(fā)展》?傊瑐鹘y(tǒng)的觀點認為模擬示波器具有熟悉的面板控制,價格低廉,因而總覺得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉(zhuǎn)換器速度逐年提高和價格不斷降低,以及數(shù)字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限制的各種功能,數(shù)字示波器已獨領(lǐng)風(fēng)騷。
帶寬如何?
帶寬一般定義為正弦輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率,即70.7%,帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。隨著信號頻率的增加,示波器對信號的準確顯示能力將下降,如果沒有足夠的帶寬,示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會消失,細節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失。如果沒有足夠的帶寬,得到的關(guān)于信號的所有特性,響鈴和振鳴等都毫無意義。
一個決定您所需要的示波器帶寬有效的經(jīng)驗法則是“5倍準則”;即將您要測量的信號最高頻率分量乘以5。這將會使您在測量中獲得高于2%的精度。
在某些應(yīng)用場合,您不知道你的感興趣的信號帶寬,但是您知道它的最快上升時間,大多數(shù)字示波器的頻率響應(yīng)用下面的公式來計算關(guān)聯(lián)帶寬和儀器的上升時間:Bw=0.35/信號的最快上升時間。
帶寬有兩種類型:重復(fù)(或等效時間)帶寬和實時(或單次)帶寬。重復(fù)帶寬只適用于重復(fù)的信號,顯示來自于多次信號采集期間的采樣。實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率,且當捕捉的事件不是經(jīng)常出現(xiàn)時要求相當苛刻。實時帶寬與采樣速率聯(lián)系在一起。
由于更寬的帶寬往往意味著更高的價格,因此應(yīng)對照你的預(yù)算來評定通常要觀察信號的頻率成分。
采樣速率怎樣?
定義為每秒采樣次數(shù)(S/s),指數(shù)字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丟失的概率就越小。
如果需要觀測較長時間范圍內(nèi)的慢變信號,則最小采樣速率就變得較為重要。為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數(shù),需要調(diào)整水平控制按鈕,而所顯示的采樣速率也將隨著水平調(diào)節(jié)按鈕的調(diào)節(jié)而變化。