數(shù)字示波器的基本原理是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),,并通過(guò)顯示器顯示出來(lái),。具體過(guò)程包括采樣、量化,、編碼和顯示四個(gè)步驟:
采樣:將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào),。采樣頻率越高,采樣點(diǎn)之間的間隔越小,,對(duì)信號(hào)的還原能力越強(qiáng),。常用的采樣頻率有100MHz、200MHz,、500MHz等,。
量化:將采樣得到的離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。量化過(guò)程中,,將每個(gè)采樣點(diǎn)的電壓值映射到一個(gè)整數(shù),,這個(gè)整數(shù)就是該采樣點(diǎn)的量化值。量化位數(shù)越多,,表示電壓值的范圍越大,,對(duì)信號(hào)的還原能力越強(qiáng)。常用的量化位數(shù)有8位,、12位,、16位等。
編碼:將量化后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼,,以便后續(xù)處理和顯示,。
顯示:顯示器將接收到的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為可視化波形,用戶(hù)可以通過(guò)觀(guān)察波形來(lái)分析電路的工作狀態(tài),。
此外,,數(shù)字示波器還包含輸入通道、采樣和量化模塊,、存儲(chǔ)器,、處理器以及控制和接口等組成部分。這些部分共同協(xié)作,,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,、處理、存儲(chǔ)和顯示,。 數(shù)字示波器能夠精確地測(cè)量和分析這些設(shè)備的信號(hào),,為工程師提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)。泰克示波器廠(chǎng)家供應(yīng)
示波器的獨(dú)特之處在于能將隱形的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為直觀(guān)的圖像,,為科研人員揭開(kāi)電現(xiàn)象神秘面紗提供了強(qiáng)大工具,。它是展示波形輪廓的儀器,更是電子工程師不可或缺的“視覺(jué)延伸”,,助力他們洞察電路世界的奧秘,,無(wú)論是排查故障還是評(píng)估系統(tǒng)效能。示波器的發(fā)展歷程見(jiàn)證了從模擬到數(shù)字的跨越,,特別是數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)的興起,,標(biāo)志著技術(shù)的一大飛躍。這里的“存儲(chǔ)”概念,,并非指將波形數(shù)據(jù)長(zhǎng)久保存于外部存儲(chǔ)設(shè)備,,而是相對(duì)于模擬示波器的即時(shí)顯示特性而言,數(shù)字示波器內(nèi)部進(jìn)行了數(shù)據(jù)的暫時(shí)緩存與處理,。模擬示波器的工作原理依賴(lài)于陰極射線(xiàn)管(CRT),,它通過(guò)電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)來(lái)即時(shí)描繪出信號(hào)的波形圖,這一過(guò)程如同現(xiàn)場(chǎng)直播,,沒(méi)有中間存儲(chǔ)環(huán)節(jié),。相比之下,數(shù)字示波器的工作流程更為復(fù)雜且高效:首先,,其前端配備的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以驚人的速度——每秒數(shù)百萬(wàn)次乃至數(shù)十億次——對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行采樣,;然而,由于后端顯示設(shè)備(如液晶屏)的刷新率相對(duì)較低,,通常為幾十至一百多赫茲,,因此無(wú)法直接實(shí)時(shí)顯示所有采樣數(shù)據(jù)。為此,,數(shù)字示波器內(nèi)部采用了先進(jìn)的存儲(chǔ)與處理機(jī)制,,先將采樣數(shù)據(jù)暫存,,再根據(jù)需要進(jìn)行處理與顯示,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速信號(hào)的捕捉與展示,。泰克示波器廠(chǎng)家供應(yīng)除了基本的測(cè)量功能外,,數(shù)字示波器還擁有眾多實(shí)用的特性。
示波器是一種用途十分廣闊的電子測(cè)量?jī)x器,。它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像,,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。示波器利用狹窄的,、由高速電子組成的電子束,,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)(這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理),。在被測(cè)信號(hào)的作用下,,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線(xiàn),。利用示波器能觀(guān)察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線(xiàn),,還可以用它測(cè)試各種不同的電量,如電壓,、電流,、頻率、相位差,、調(diào)幅度等等,。
示波器的輸入通道是指示波器可以接收和顯示的信號(hào)源數(shù)量。通常示波器的通道數(shù)量在2到20個(gè)之間,常見(jiàn)的有2個(gè)或4個(gè)通道,。不同類(lèi)型的示波器可以接受不同類(lèi)型的信號(hào)輸入:數(shù)字示波器(DSO)只具有模擬信號(hào)輸入通道,。混合信號(hào)示波器(MSO)同時(shí)具有模擬信號(hào)輸入通道和數(shù)字信號(hào)輸入通道,。例如,KeysightIn?niiVision系列MSO提供20個(gè)通道,其中16個(gè)是數(shù)字通道,4個(gè)是模擬通道,。在選擇示波器時(shí),需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景確保有足夠的輸入通道數(shù)量。如果您需要同時(shí)顯示4個(gè)信號(hào),但示波器只有2個(gè)輸入通道,那顯然是不夠的,會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,。數(shù)字示波器是一種將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行顯示的測(cè)試儀器,。
波形捕獲率,作為示波器性能的關(guān)鍵指標(biāo),,衡量著其捕捉并更新波形顯示的速度,。盡管在視覺(jué)上,示波器似乎持續(xù)展示著“實(shí)時(shí)”波形,,這實(shí)則是高速更新造成的錯(cuò)覺(jué),,讓人難以察覺(jué)其間的變化。實(shí)際上,,在每次波形被成功捕獲并顯示之前,,都存在一個(gè)短暫的靜默期,,也被稱(chēng)為“死區(qū)時(shí)間”,這段時(shí)間內(nèi),,波形的一部分信息將無(wú)法被示波器捕捉并顯示,。這意味著,如果在這段死區(qū)時(shí)間內(nèi),,信號(hào)中出現(xiàn)了偶發(fā)的異常或毛刺,,它們很可能會(huì)被遺漏,,無(wú)法被觀(guān)測(cè)到。因此,,提升波形捕獲率顯得尤為重要,。捕獲率越高,意味著死區(qū)時(shí)間被縮短,,從而增加了捕捉到這些偶發(fā)事件或毛刺的機(jī)會(huì),。以具體場(chǎng)景為例,假設(shè)您正在監(jiān)測(cè)的信號(hào)中,,每50,000個(gè)周期才偶爾出現(xiàn)一次毛刺,。如果您的示波器具備每秒捕獲100,000個(gè)波形的能力,那么理論上每秒內(nèi)就有兩次機(jī)會(huì)捕捉到這一毛刺,。相反,,如果示波器的捕獲率為每秒800個(gè)波形,那么捕捉到這一毛刺的平均時(shí)間將延長(zhǎng)至一分鐘之久,,這無(wú)疑會(huì)增加等待和錯(cuò)過(guò)重要信號(hào)特征的風(fēng)險(xiǎn),。因此,高捕獲率對(duì)于確保信號(hào)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性至關(guān)重要,。高級(jí)示波器還具備自動(dòng)測(cè)量和校準(zhǔn)功能,,可以自動(dòng)計(jì)算并顯示電信號(hào)的多個(gè)參數(shù)值,如峰峰值,、平均值,、有效值。泰克示波器廠(chǎng)家供應(yīng)
數(shù)字示波器以其高精度,、多功能性,、良好的顯示效果、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和便攜性等特點(diǎn),。泰克示波器廠(chǎng)家供應(yīng)
通訊技術(shù)
示波器在通訊技術(shù)領(lǐng)域也具有重要應(yīng)用,。在通訊設(shè)備的制作、測(cè)試,、維修等環(huán)節(jié)中,,示波器用于精確測(cè)量各種信號(hào),,幫助通訊工程師了解通訊系統(tǒng)建設(shè)的參數(shù)和性能。通過(guò)示波器的讀數(shù),,可以提高通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和容錯(cuò)能力,,確保信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。
醫(yī)療設(shè)備
在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,,示波器用于檢測(cè)各種生物電信號(hào)的穩(wěn)定性,、質(zhì)量和干擾等問(wèn)題。例如,,在心電圖儀和腦電圖儀等設(shè)備中,,示波器可以檢測(cè)心電信號(hào)和腦電信號(hào)的特征,幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地進(jìn)行疾病診斷和治好,。此外,,示波器還可以用于測(cè)試其他醫(yī)療設(shè)備的性能和安全性,確保醫(yī)療設(shè)備在使用過(guò)程中的準(zhǔn)確性和可靠性,。 泰克示波器廠(chǎng)家供應(yīng)