示波器应用原理

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1、横河示波器1主要内容(1)示波器基础示波器可测量什么信号？示波器硬件组图重要性能指标带宽，采样率，采样方法，内存长度，AD转换，数据显示，通道数，通道种类触发触发种类，触发模式数据采集数据采集模式，内存分配2主要内容(2)数据分析光标，自动波形参数测量，数学运算功能，内存波形搜索探头无源探头，差分探头，FET探头，电流探头连通性数据传输，远程控制，自动测量，软件特殊应用系列总线分析功能-CAN,I2C,SM,SPI电功率测量/电功率分析横河数字示波器数字示波器系列和DL750示波记录仪3Yokogawa:横河简介&背景示波器基础示波器主要测量什么信号？示波器

2、硬件组图主要性能规格触发波形采集数据分析探头连通性特殊应用横河数据示波器系列主要内容4示波器测量信号测量和显示:1.在时间域内测量一个或多个电压信号2.比较一个电压波形上不同点的时间和电压3.比较不同电压波形上每一点的时间和电压为什么使用示波器?1.电压波形观测2.电压波形比较3.波形参数测量4.异常波形显示5.保存波形数据6.波形运算7.???5主要内容Yokogawa:横河简介&背景示波器基础示波器主要测量什么信号？示波器硬件组图重要性能指标带宽，采样率，采样方法，内存长度，AD转换，数据显示，通道数，通道种类波形采集数据分析探头连通性特殊应用横河数据示

3、波器系列6重要性能指标选择示波器时必须考虑的性能指标:带宽最高采样率(实时采样和等效采样)内存大小(内存长度)A/D转换精度波形显示方式和屏幕刷新率通道数/通道种类7带宽(BW)带宽是选择示波器时最重要的性能指标带宽指‘模拟带宽’带宽取决于前端模拟回路(从示波器输入端口到数模转换).Note:带宽与采样率和数模转换没有必然联系.带宽同时也指示波器可高精度捕捉最高频率的正弦波成分带宽通常所指还是输入该频率正弦波时，正弦波的衰减为3dB(or~30%)8带宽如何影响采集信号?带宽影响波形幅值:例如–当100MHz正弦波被输入到100MHz带宽DSO示波器时，仅有

4、幅值~70%(-3dB)的正弦波信号被正常显示输入信号显示波形100MHz100MHz1Vp-p700mVp-p9带宽如何影响采集信号?BW:200MHzBW:640kHzBW:160kHz同一输入信号带宽影响滤去噪音信号:低带宽示波器显示波形结果与加滤波器的高带宽示波器相同,如果您仅采集低频信号或想滤除高频噪音信号建议您使用低带宽示波器,但您有可能采集和识别不到意外噪音信号或波形信号.10带宽需求期望带宽>3倍于被测信号最高频率带宽(MHz)>350/上升时间(ns)或带宽(Hz)>.35/上升时间(sec)(注意:示波器带宽在1GHz以下时使用参数0.3

5、5,示波器带宽在1Ghz以下时使用参数(0.40-0.45)67MHz200MHz167MHz500MHz误差5%以下可测量带宽DSO示波器带宽高带宽示波器可以精确并快速捕捉波形的上升沿和下降沿,但与此同时您也将捕捉到高频的造影信号.11数模转换率(ADC)A/DConverter••••••••••••••••SamplingClock示波器基于时基时钟将模拟信号转换为数字信号——采样率。模拟信号数字信号12采样率如何选择示波器的采样频率?数字示波器,可通过更改水平时间轴和内存长度更改采样率DSOSamplingRate>fmaxx10(fmax为输入信号

6、最高正弦波分量频率)1)理论:根据奈奎斯特定例，如果正确捕捉输入信号示波器采样频率至少两倍于输入信号最高正弦波分量频率。2)实际:正确捕捉重现波形信号，示波器最高采样率至少十倍于输入信号最高正弦波分量频率。13采样率足够高时可选择插入方式重现波形低采样率时即使使用插入方式也无法正确重现波形错误波形正确波形采样频率14频率测量相同波形信号,为何测量出不同频率??如下图，正弦信号（9.99MHz正弦波形）被输入到同一台示波器.差异仅为示波器不同的采样率!10MS/s(100nsecinterval)100MS/s(10nsecinterval)15Samplin

7、grateis20xf0某些信号(例如锯齿波)含有非常丰富的谐波成分假设锯齿波的基波频率为f0,将采样率设置为20*f0,看看发生了什么？Fold-overhappensat10xf0(1/2thesamplingrate)Aliasing(a.k.a.Fold-OverDistortion)复合波形信号16Aliasing避免虚假波形在使用示波器时，采样率>10xfmax是最好也是最有效的避免采集到虚假波形的方法--滤波器也能构起到一定的作用滤波器必须嵌入到硬件内–软件滤波器效果不明显典型滤波器截至频率为采样频率的40-50%有效数字滤波器在截至频率的频率

8、下降应是非常快速和敏感现在数字滤波器一般都提供低通滤