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2012-07-18 854 次

数字示波器的使用方法

数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,这些优点使得数字示波器的使用越来越普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差。

区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器的重要指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=最高数字货速度/K),一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。

有关采样速率
采样速率也称为数字货速率,是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。

如果采样速率不够,容易出现混迭现象。如果示波器的输入信号为一个100KHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50KHz,这是怎么回事呢?这是因为示波器的采样速率太慢,产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了,而显示的波形仍不稳定。那么,对于一个未知频率的波形,如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢?可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档,看波形的频率参数是否急剧改变,如果是,说明波形混迭已经发生。有如下几个方法可以简单地防止混迭发生:调整扫速;采用自动设置(Autoset);试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式;如果示波器有Insta Vu采集方式,可以选用。

采样速率与t/div的关系。每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是,在任意一个扫描时间t/div采样速率fs由式:fs=N/(t/div) 给出,N为每格采样点。当采样点数N为一定值时,fs与t/div成反比。

综上所述,使用数字示波器时,为了避免混迭,扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。

数字示波器的上升时间
要模拟示波器中,上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中,上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因,以致于自动测量出的上升空间不仅与采样点的位置相关还与扫速有关。因此,虽然波形上升时间是一个定值,而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。数字示波器的上升时间不仅与扫速有关,还与采样点的位置有关,使用数字示波器时,我们不能像用模拟示波器那样,根据时间来反推出信号的上升时间。

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