示波器是一種圖形顯示設(shè)備,它描繪電信號(hào)的波形曲線。這一簡(jiǎn)單的波形能夠說(shuō)明信號(hào)的許多特性:信號(hào)的時(shí)間和電壓值、振蕩信號(hào)的頻率、信號(hào)所代表電路中“變化部分”信號(hào)的特定部分相對(duì)于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號(hào)產(chǎn)生失真、信號(hào)的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信號(hào)的噪聲值和噪聲隨時(shí)間變化的情況、比較多個(gè)波形信號(hào)等。
示波器種類(lèi):
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?jǐn)?shù)字示波器
如何選擇示波器
自從示波器問(wèn)世以來(lái),它一直是最重要、最常用的電子測(cè)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(jià)格也五花八門(mén),市場(chǎng)參差不齊,下面簡(jiǎn)單介紹如何選擇示波器。
了解您的信號(hào)?
您要知道您用示波器觀察什么?既您要捕捉并觀察的信號(hào)其典型性能是什么?您的信號(hào)是否有復(fù)雜的特性?您的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)還是單次信號(hào)?您要測(cè)量的信號(hào)過(guò)渡過(guò)程帶寬,或者上升時(shí)間是多大?您打算用何種信號(hào)特性來(lái)觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等?您打算同時(shí)顯示多少信號(hào)?
模擬還是數(shù)字?
參見(jiàn)前面的《示波器發(fā)展》。總之,傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為模擬示波器具有熟悉的面板控制,價(jià)格低廉,因而總覺(jué)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(jià)格不斷降低,以及數(shù)字示波器不斷增加的測(cè)量能力和實(shí)際上不受限制的各種功能,數(shù)字示波器已獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
帶寬如何?
帶寬一般定義為正弦輸入信號(hào)幅度衰減到-3dB時(shí)的頻率,即70.7%,帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力。隨著信號(hào)頻率的增加,示波器對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確顯示能力將下降,如果沒(méi)有足夠的帶寬,示波器將無(wú)法分辨高頻變化。幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會(huì)消失,細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失。如果沒(méi)有足夠的帶寬,得到的關(guān)于信號(hào)的所有特性,響鈴和振鳴等都毫無(wú)意義。
一個(gè)決定您所需要的示波器帶寬有效的經(jīng)驗(yàn)法則是“5倍準(zhǔn)則”;即將您要測(cè)量的信號(hào)最高頻率分量乘以5。這將會(huì)使您在測(cè)量中獲得高于2%的精度。
在某些應(yīng)用場(chǎng)合,您不知道你的感興趣的信號(hào)帶寬,但是您知道它的最快上升時(shí)間,大多數(shù)字示波器的頻率響應(yīng)用下面的公式來(lái)計(jì)算關(guān)聯(lián)帶寬和儀器的上升時(shí)間:Bw=0.35/信號(hào)的最快上升時(shí)間。
帶寬有兩種類(lèi)型:重復(fù)(或等效時(shí)間)帶寬和實(shí)時(shí)(或單次)帶寬。重復(fù)帶寬只適用于重復(fù)的信號(hào),顯示來(lái)自于多次信號(hào)采集期間的采樣。實(shí)時(shí)帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率,且當(dāng)捕捉的事件不是經(jīng)常出現(xiàn)時(shí)要求相當(dāng)苛刻。實(shí)時(shí)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(jià)格,因此應(yīng)對(duì)照你的預(yù)算來(lái)評(píng)定通常要觀察信號(hào)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(duì)信號(hào)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(cè)較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的慢變信號(hào),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。

