第8章数字示波器1

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1、第8章数字存储示波器（2学时）本章主要内容数字存储示波器的基本组成数字存储示波器的原理分析数字存储示波器的设计举例8.1概述8.1.1数字存储示波器的组成原理8.1.2数字存储示波器的主要技术指标1．最大取样速率：单位时间内完成的完整A／D转换的最高次数称仪器的最大取样速率，常以频率来表示。数字存储示波器在测量时刻的实时取样速率可根据被测信号所设定的扫描时间因数(t／div)来推算。其推算公式为式中：N——为每格的取样数;t／div——为扫描时间因数，即扫描一格所占用的时间。例：扫描时间因数为10µs/div，每格取样数为100时，此时的取样速率等于10MHz。••2．存储

2、带宽：存储带宽与取样速率密切相关。根据取样定理，如果取样速率大于或等于信号频率的2倍，便可重现原信号波形。实际上，为保证显示波形的分辨率，往往要求增加更多的取样点，一般取4~10倍或更多。•3．分辨率：locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,wh

3、ennightcame分辨率是反映存储信号波形细节的综合特性，它包括垂直分辨率(电压分辨率)和水平分辨率(时间分辨率)。垂直分辨率与A／D转换器的分辨率相对应，常以屏幕每格的分级数(级／div)、或百分数来表示。示波管平面是一个二维平面，—般屏幕上的坐标刻度为8×10div，如果采用8位A／D转换器(256级)，则仪器垂直分辨率表示为32级／div，或用百分数来表示为1/2560.39％。水平分辨率由存储器的容量来决定，常以屏幕每格合多少个取样点或以百分数来表示。如果采用容量为lK(1024个字节)的存储器，屏幕水平显格为10格，则仪器的水平分辨率为1024／10100点/

4、div，或用百分数表示为l／l0240.1％。•4.存储容量：存储容量又称记录长度，它由采集存储器(主存储器)的最大存储容量来表示，常以字(word)为单位。存储容量与水平分辨率在数值上有互为倒数的关系。•5．读出速度：读出速度是指将存储的数据从存储器中读出的速度，常用(时间)／div来表示。8.1.3数字存储示波器的特点•1.对波形的采样和存储与显示可以分离：在存储工作阶段，对快速信号采用较高的速率进行取样与存储，对慢速信号采用较低速率进行取样与存储，但在显示工作阶段，其读出速度可以采取一个固定的速率，并不受取样速率的限制，因而可以获得清晰而稳定的波形。•2.数字存储示波

5、器能长时间地保存信号：有些信号，如单次冲击波、放电现象等都是在短暂的一瞬间产生、在示波器的屏幕上一闪而过，很难观察。•3.先进的触发功能：数字存储示波器不仅能显示触发后的信号，而且能显示触发前的信号，并且可以任意选择超前或滞后的时间，这对材料强度、地震研究、生物机能实验提供了有利的工具。除此之外，数字存储示波器还可以向用户提供边缘触发、组合触发、状态触发、延迟触发等多种方式，来实现多种触发功能，方便、准确地对电信号进行分析。•4．测量精度高：模拟示波器水平精度由锯齿波的线性度决定，故很难实现较高的时间精度，一般限制在3％-5％，而数字存储示波器由于使用晶振作高稳定时钟，有很

6、高的测时精度，采用多位A／D转换器也使幅度测量精度大大提高。尤其是能够自动测量直接读数，有效地克服示波管对测量精度的影响，使大多数的数字存储示波器的测量精度优于1％。•5.很强的处理能力：这是由于数字存储示波器内含微处理器，因而能自动实现多种波形参数的测量与显示，例如上升时间、下降时间、脉宽、频率、峰-峰值等参数的测量与显示。能对波形实现多种复杂的处理，例如取平均值、取上下限值、频谱分析以及对两波形进行+，-，等运算处理。同时还能使仪器具有许多自动操作功能，例如自检与自校等功能，使仪器使用很方便。•6．数字信号的输入输出功能：所以可以很方便地将存储的数据送到计算机或其他外部

7、设备，进行更复杂的数据运算或分析处理。同时还可以通过GP—IB接口与计算机一起构成强有力的自动测试系统。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame8.2数字存储示