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示波器测量波形处理

来源: 发布时间:2024年11月10日

调节垂直和水平灵敏度:在观察波形前,先调节好垂直和水平轴的灵敏度,以确保信号波形清晰、不失真。垂直灵敏度调节旋钮用于改变波形在垂直方向上的大小,水平灵敏度(扫描速度)调节旋钮则用于改变波形在水平方向上的移动速度。

调节触发和扫描速度:触发设置完成后,可以通过调节扫描速度来控制波形的显示速度。常用按钮或旋钮如“时间/间隔”来调节扫描速度。将触发设置为“自动”或手动触发后,按下扫描按钮,即可扫描波形。

观察波形:通过示波器屏幕上的水平和垂直刻度,可以观察到待测电路的波形。可以调整触发和时间基准设置,改变波形的水平和垂直位置,使其居中并适应屏幕上的显示区域。 模拟机的功能选择是通过机械开关切换,并且功能单一,而数字机的功能可以通过轻触按键来切换,功能很多。示波器测量波形处理

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为了有效进行校准,首先需要调整波形在屏幕上的中心位置。这一步骤通常通过将输入连接模式切换至接地(GND)状态来实现。在正确接通电源后,如果一切设置正确,应能在示波器屏幕上观察到一条稳定的水平亮线。这条亮线不仅是校准的起点,也是检验示波器工作状态是否正常的重要依据。然而,在实际操作中,可能会遇到未出现稳定水平亮线的情况。这时,就需要利用示波器的控制旋钮进行调整。POSITION旋钮用于在垂直方向上移动波形,确保其位于屏幕的中心位置。而DCBAL(直流平衡)调节则用于调整水平亮线至屏幕中心,确保其在垂直方向上的对称性。此外,INTENSITY(亮度)控制则用于调整波形显示的亮度,以便于更清晰地观察波形细节。示波器测量波形处理示波器具有强大的触发和捕获能力,能够捕获和显示特定条件下的信号波形。

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分辨率是衡量示波器波形呈现细节清晰度的关键指标,它分为水平和垂直两个维度。水平分辨率关联于存储深度,即示波器内部存储的数据点数量,决定了屏幕上每格能够显示的采样点数,影响着波形在时间轴上的细节捕捉能力。以图6中的示波器为例,其屏幕划分为8×12的格网,若采用1k(即1024点)的存储器,则每格水平方向上的分辨率约为85点,显示出高时间精度的波形描绘能力。而垂直分辨率则与模拟到数字的转换精度紧密相关,它衡量的是示波器将连续变化的电压信号转换成离散数字值的细腻程度。垂直方向上,屏幕被划分为256个等级,这意味着在垂直方向上每格约有32个。在选择不同的电压档位时,模/数转换器的电压分辨能力会有所变化。例如,在1V/格的档位下,它能区分的电压(Min)约为39mV;而在5V/格档位下,这一数值增加到约195mV。值得注意的是,示波器有一个分辨电压的限制,即对于小于其分辨能力的信号,示波器可能无法准确测量。因此,为了获得更精确的测量结果,用户在操作时应当调整信号的幅度,尽量使波形充满整个屏幕,这样做能良好地利用示波器的垂直精度,提升测量结果的准确性和可靠性。

复合型数字示波器(MSO/MDO)

定义与特点:融合多种功能的数字示波器,如MSO结合了DSO与逻辑分析仪功能,MDO结合了DSO与射频频谱分析仪功能。

应用领域:调试复杂的数字电路和混合信号系统(MSO),或需要同时分析多个域信号的复杂应用场景(MDO)。

功能特点:MSO:多通道测量、丰富的触发和解码功能;MDO:跨域信号相关视图、射频信号分析能力。

存储型数字示波器(DSO)和复合型数字示波器(MSO/MDO)在功能和应用领域上存在明显差异。DSO专注于信号的捕获、存储和处理,适用于广阔的电子测试场景;而MSO和MDO则通过融合多种功能,提供了更强大的信号分析和调试能力,特别适用于复杂的数字电路和混合信号系统。 模拟示波器出现于20世纪初期,大概只有几MHz的带宽。

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存储型数字示波器(DSO)

定义与特点:数字存储示波器(DSO)是一种能够捕获和存储电信号波形,并将其以数字形式进行处理的示波器。它通过模拟数字转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,并存储在内存中,以便后续分析和处理。DSO具有高精度、高速度、持久记录和数据分析等特点,适用于诊断和故障排除各种类型的电气设备。

应用领域:广泛应用于电子工程、通信、计算机等领域,用于实时观察和分析信号波形。特别适合需要长时间监测和记录信号变化的场景,如电力系统中的信号监测、通信设备的信号测试等。 高采样率则确保了信号的精细还原,使用户能够观察到信号的更多细节。示波器测量波形处理

示波器还可以进行自动校准,以确保测量结果的准确性和可靠性。示波器测量波形处理

由于“复合型”并非一个标准术语,这里我将其理解为混合信号示波器(MSO)或混合域示波器(MDO)进行说明:

混合信号示波器(MSO):

MSO将数字示波器的性能与逻辑分析仪的基本功能相结合,能够同时捕获、显示和分析模拟信号和数字信号。

它具有多个输入通道,可以同时测量多个模拟和数字信号,并提供丰富的触发和解码功能,以支持各种并行/串行总线协议。

MSO特别适用于调试复杂的数字电路和混合信号系统,能够更快地查明问题的根本原因。 示波器测量波形处理

标签: 测量仪器