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数字示波器使用
点击次数:475 发布时间:2013-12-14

数字示波器使用必须注意问题

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,其使用日益普及。
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,
从而影响测试任务。
a.区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器zui重要的指标之一。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
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zui高带宽
为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与zui高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=zui高数字化速率/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。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆,实际上指的是模拟带宽,数字实时带宽是要
低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz,实际上是指其模拟带宽为500MHz,而zui高数字实时带宽只能达
到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时,一定要参考数字示波器的数字实时带宽,否则会给测量带来意想不到
的误差。
b.有关采样速率
采样速率也称为数字化速率,是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一
项重要指标。
1.如果采样速率不够,容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个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。混迭的产生如图1所示。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;或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来,也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理,采样速率至少高
于信号高频成分的2倍才不会发生混迭,如一个500MHz的信号,至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种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,因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值,而峰值检测方式则是在
个收集记录中寻找zui大zui小值,这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果示波器有Insta Vu采集方式,可以选用,因为这种方式采集波形速度快,用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器
显示的波形。

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