认识示波器(转)
最近這段時間剛剛接觸泰克的DPO7000 系列的示波器。 有很多概念都不清楚。 上網(wǎng)查了些資料, 下面是我總結(jié)的一些心得內(nèi)容,與大家分享分享。
??????首先,示波器分為兩大類。一個是模擬的,一類是數(shù)字的。模擬的,我就沒有接觸過,應該現(xiàn)在使用的人也已經(jīng)很少了。主要聊聊數(shù)字型的。
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????? 數(shù)字型的示波器, 又可以分為 3種。 一種是數(shù)字存儲型的,一種的數(shù)字熒光型的,最后一種是數(shù)字采樣型的。
????? 數(shù)字存儲型的, 是采用的一種串行的采樣處理機制。 信號通過探頭采樣進來,然后有ADC 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。再通過信號分離器, 將信號分為電壓數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù), 存儲到捕獲存儲區(qū)。(關(guān)于信號分離器的功能是我自己的理解, 具體是否這樣還要請高人指點)。 最后,就是處理和顯示了。(如圖一)
????? 數(shù)字熒光型示波器, 是采用一種并行的采樣處理機制。 前端的采樣/放大/ADC 轉(zhuǎn)換和數(shù)字存儲型的是一樣的, 之后則是采用一種并行的處理機制。 通過數(shù)字熒光處理器將波形數(shù)據(jù)可以直接顯示的數(shù)據(jù), 而通過微處理器來對波形處理。 這樣, 就示波器的捕獲速度不再受微處理器的限制。 (如圖二)
??????? 數(shù)字采樣型示波器。他提供了一種高頻率的采樣能力。 這種型號的示波器, 他采集信號的能力要比其他兩種型號的示波器高一個數(shù)量級。 在測量重復信號時,它能達到的帶寬以及高速定時都十倍于其他示波器。連續(xù)等效時間采樣示波器能達到50GHz 的帶寬。 但是, 高采樣能力也導致了其對采樣信號電壓值的限制。 由于為了提供采樣能力,其前端沒有放大/衰減器,無法對輸入信號做處理, 所以只能處理1Vp-p 之內(nèi)的信號。 如圖三, 為其結(jié)構(gòu)?
示波器的控制部分,主要分為4個部分. 一個是垂直控制, 一個是水平控制(也就是時間分量), 再有就是觸發(fā)模式, 最后是顯示模式.
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?????? 垂直控制,包括電壓縮放, 探頭阻抗, 耦合方式, 帶寬抑制, 位置 等.
???????電壓縮放,也就是控制示波器顯示的每格的電壓值. 調(diào)節(jié)合適的設置, 可以放大縮小波形.?
?????? 探頭阻抗,這一部分和探頭有關(guān)系. 測量不同的設備,所需要的探頭的阻抗也是不同的. 一般有1M 和 50OHM 的.?
?????? 耦合方式, 這個分DC/AC/ GND. DC耦合是,采集到的波形是什么樣,就是什么樣; AC耦合是,將采集到的波形去掉直流分量之后的波形; GND耦合, 則是查看地線的位置.
?????? 帶寬抑制, 則是抑制信號的高頻分量.這樣, 在測量低頻信號時, 就可以忽略掉高頻分量, 而重點捕獲被測信號.?這樣也有助于去除噪聲干擾.
?????? 還有一個調(diào)節(jié)波形零點位置的旋鈕. 可以調(diào)節(jié)零點的位置, 以方便將所需要顯示的波形部分, 剛好在屏幕上顯示.
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?????? 水平控制, 也就是控制示波器現(xiàn)實的每格的時間值. 按照要顯示的波形的頻率, 來調(diào)節(jié)水平分量. 同時,這里也有一點, 調(diào)節(jié)水平分量,可以變化示波器的采樣頻率. 每格的時間越小,則示波器的采樣頻率越快.?
???????觸發(fā)模式,是指示波器在波形達到觸發(fā)條件之后,才開始在屏幕上捕獲波形. 要使用好示波器, 最關(guān)鍵就是要使用好觸發(fā)功能.? 觸發(fā)有兩種模式,一種是自動,一種是正常. 選擇自動模式的時候, 若一定的時間周期內(nèi), 波形一直都無法達到觸發(fā)條件, 此時示波器會強制觸發(fā) , 顯示波形. 而正常模式,則是只有等波形達到觸發(fā)條件之后,示波器才會捕獲現(xiàn)實波形.?
???????觸發(fā)中,除了觸發(fā)模式以外,還有一個關(guān)鍵的部分,就是觸發(fā)條件. 最簡單的觸發(fā)方式,就是邊沿觸發(fā). 可以選擇上升沿觸發(fā), 下降沿觸發(fā), 以及上下邊沿觸發(fā). 同時, 觸發(fā)時要選擇觸發(fā)的電壓.另外,還有脈沖寬度觸發(fā). ?在一些高級的示波器中,還可以有更多的觸發(fā)方式. 如下圖.
?????? 在觸發(fā)顯示時, 這里還有一個觸發(fā)位置的概念. 也就是說, 達到觸發(fā)條件瞬間的波形要顯示在屏幕中的位置. 這樣的話,就可以通過調(diào)節(jié)觸發(fā)位置? , 來顯示觸發(fā)點之前的波形, 之后的波形, 以及前后的波形.?
?????? 最后,是示波器的顯示部分. 顯示控制的話, 主要就是余輝的控制.若關(guān)閉余輝, 則僅僅顯示當次的波形; 而開啟余輝之后,則可以將多次的波形保留在屏幕上. 利用這個功能和觸發(fā)設置,可以測試通信的眼圖.?
總結(jié)
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