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示波器的重要指标介绍

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2024-12-27 15:05:36

  示波器是用于观察电信号电压随时间变化关系的仪器,用于分析信号的时域特性。以下是示波器的重要指标及原理的详细介绍。

  一、示波器的重要指标

  带宽:

  示波器带宽的定义是输入一个正弦波,保持幅度不变,增加信号频率,当示波器上显示的信号是实际信号幅度的70.7%(即3dB衰减)的时候,该对应的频率就等于示波器带宽。

  例如,100MHz的带宽在测量100MHz的正弦波时,幅度会下降到原来的0.7。但需要注意的是,100MHz带宽的示波器不能测100MHz的方波,因为方波由基波和奇次谐波组成,5次以下的谐波对方波波形影响很大,所以要较好地看清楚方波,示波器带宽至少要比待测波形频率大5倍。

  采样率:

  采样率是指每秒采样多少个样点。根据香农定理,为了避免波形混叠,采样率应该大于波形频率的2倍。

  一般来说,采样率是带宽的5倍即可,比如200M带宽的示波器,配1G采样率即可。更高的采样率主要用于捕捉小毛刺,但这些高频毛刺在带宽层已经被滤掉,所以更高的采样率并不一定能带来更好的收益。

  存储深度:

  存储深度表示示波器可以保存的采样点的个数。存储深度=采样率×采样时间。

  示波器的存储器可以看作环形存储器,示波器不断采样得到新的采样点会填充进来,老的采样点会自动地溢出,这样周而复始的过程直到示波器被“触发信号”叫停或者间隔一定长的时间被强迫叫停为止。

  触发一次,示波器就将存储器中保存的采样点“搬移”到示波器的屏幕上显示。这两次“搬移”之间等待的时间相对于采样的时间极其漫长,被称为“死区时间”。

  二、示波器的工作原理

  示波器的工作原理基于电子束在垂直和水平偏转板上的偏转,以显示电信号的波形。具体来说:

  垂直系统:

  垂直系统负责将输入信号转换为屏幕上的垂直偏转。输入信号经过垂直放大器放大后,驱动垂直偏转板,使电子束在垂直方向上偏转。垂直放大器的增益可调,以适应不同幅度的信号。

  水平系统:

  水平系统控制电子束在水平方向上的移动速度,从而决定波形的时间基准。水平系统通常由时基电路和水平偏转板组成。时基电路产生稳定的水平扫描信号,驱动水平偏转板,使电子束在水平方向上匀速移动。

  显示系统:

  显示系统由荧光屏和电子枪组成。电子枪发射电子束,经过垂直和水平偏转板的偏转后,轰击荧光屏上的荧光物质,发出光亮,形成可见的电信号波形。

  此外,示波器还包括一些其他组成部分和功能:

  显示器:示波器通常采用阴极射线管(CRT)作为显示器,用于显示电信号的波形。现代示波器也有采用液晶显示屏(LCD)或触摸屏等新型显示技术的。

  垂直放大器:垂直放大器负责将输入信号放大到足够的幅度,以驱动垂直偏转板。垂直放大器通常具有可调增益,以适应不同幅度的信号。

  水平放大器:水平放大器用于控制水平扫描信号的幅度和速度,从而决定波形在水平方向上的展宽和压缩。

  触发电路:触发电路用于同步示波器的扫描速度与输入信号的频率。触发电路可以设置为自动触发、正常触发或单次触发等模式,以满足不同的测量需求。

  控制面板:控制面板用于设置示波器的各项参数,如垂直增益、水平时基、触发方式等。控制面板通常具有直观的操作界面,方便用户进行设置和调整。

  在电子测试中经常会使用到示波器和功率放大器,安泰电子是专业从事功率放大器研发、生产和销售的高科技企业,功率放大器涵盖各种不同带宽、电压、电流的参数,能够满足各种电子测试需求。

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