示波器是一種圖形顯示設備,它描繪電信號的波形曲線。這一簡單的波形能夠說明信號的許多特性:信號的時間和電壓值、振蕩信號的頻率、信號所代表電路中“變化部分”信號的特定部分相對于其它部分的發生頻率、是否存在故障部件使信號產生失真、信號的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信號的噪聲值和噪聲隨時間變化的情況、比較多個波形信號等。
示波器種類:
1.模擬示波器
2.數字示波器
3.數字熒光示波器
4.基于PC的數字示波器
5.手持數字示波器
如何選擇示波器
自從示波器問世以來,它一直是最重要、最常用的電子測試工具之一 ;由于電子技術的發展,示波器的能力也在不斷提升,其性能與價格也五花八門,市場參差不齊,下面簡單介紹如何選擇示波器。
了解您的信號?
您要知道您用示波器觀察什么?既您要捕捉并觀察的信號其典型性能是什么?您的信號是否有復雜的特性?您的信號是重復信號還是單次信號?您要測量的信號過渡過程帶寬,或者上升時間是多大?您打算用何種信號特性來觸發短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等?您打算同時顯示多少信號?
模擬還是數字?
參見前面的《示波器發展》。總之,傳統的觀點認為模擬示波器具有熟悉的面板控制,價格低廉,因而總覺得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉換器速度逐年提高和價格不斷降低,以及數字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限制的各種功能,數字示波器已獨領風騷。
帶寬如何?
帶寬一般定義為正弦輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率,即70.7%,帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。隨著信號頻率的增加,示波器對信號的準確顯示能力將下降,如果沒有足夠的帶寬,示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現失真,邊緣將會消失,細節數據將被丟失。如果沒有足夠的帶寬,得到的關于信號的所有特性,響鈴和振鳴等都毫無意義。
一個決定您所需要的示波器帶寬有效的經驗法則是“5倍準則”;即將您要測量的信號最高頻率分量乘以5。這將會使您在測量中獲得高于2%的精度。
在某些應用場合,您不知道你的感興趣的信號帶寬,但是您知道它的最快上升時間,大多數字示波器的頻率響應用下面的公式來計算關聯帶寬和儀器的上升時間:Bw=0.35/信號的最快上升時間。
帶寬有兩種類型:重復(或等效時間)帶寬和實時(或單次)帶寬。重復帶寬只適用于重復的信號,顯示來自于多次信號采集期間的采樣。實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率,且當捕捉的事件不是經常出現時要求相當苛刻。實時帶寬與采樣速率聯系在一起。
由于更寬的帶寬往往意味著更高的價格,因此應對照你的預算來評定通常要觀察信號的頻率成分。
采樣速率怎樣?
定義為每秒采樣次數(S/s),指數字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丟失的概率就越小。
如果需要觀測較長時間范圍內的慢變信號,則最小采樣速率就變得較為重要。為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數,需要調整水平控制按鈕,而所顯示的采樣速率也將隨著水平調節按鈕的調節而變化。