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示波器的四大参数都有哪些

发布日期:2022-12-06 16:08:38         浏览数:   

  大家好,前面给大家分享示波器的十大功能使用,教大家告别AUTOSET,能够更得心应手的测试各种信号,但是在分享之前,我发现应该先跟大家解释一下示波器的四大参数,了解示波器的运行原理,再来使用会更好。

  之前在网上看到一个例子,把示波器比作电脑,以CPU频率、内存容量、硬盘大小等为例就能更清楚的理解示波器的参数了。弄清楚这四个参数不仅可以帮助你选择合适的示波器,也能帮你更好的使用示波器。

  先来看一下,第一个理解一下什么是带宽,用示波器的时候第一个注意到的地方就是示波器带宽,信号进入示波器后经历的第一道手续就是带宽,它决定了示波器能测试多大频率的信号,也决定了这台示波器到底卖多少钱。那什么是示波器带宽呢,可以把它看成一个很简单得低通滤波器,低频信号可以通过,高频信号就会被滤除。就像在这里建了一道矮门,长得矮得可以进去,长得高得就被拦在门外。门建的越高,能进去得信号就越多,自然价格也就越高。

  那就有朋友问了,我选择多大带宽得示波器合适呢,这里就牵扯到了一个五倍法则。就是示波器的带宽应该是被测正弦波频率的5倍比较合适,那为什么是5倍呢?因为示波器带宽是被测正弦信号频率5倍时,信号的衰减只有2%,小的可以忽略了,所以对于带宽100兆的示波器来说,测量频率20兆赫兹以下的正弦波还是没有问题的。需要注意的是解释带宽时,我一直在说示波器对正弦信号的衰减,但是实际测量时有很多方波信号或者三角波,甚至是这种无规则的脉冲信号,它们和带宽的对应关系又是怎么样的呢?根据傅立叶变化的理论,任何波形都是由有限格或者无限格正弦波组合而来的。

  我举个简单的例子,看看正弦波是如何组合成一个方波的,这是一个一赫兹的正弦波给它叠加一个三赫兹的正弦波就变成了这样子,再叠加一个5赫兹的正弦波就变成了这样子,叠加100次之后基本上就是个方波了,而叠加1000次之后就完全是个方波了,所以测量非阵型信号时,其实本质上也是输入了无数个正弦波而已,当然高频信号的大幅衰减多少会让方波看上去有一些畸变,不过基本上我们需要测量的方波信号频率一般都不会超过10兆,所以用100兆带宽的示波器也完全够了。

  弦波就变成了这样子,再叠加一个5赫兹的正弦波就变成了这样子,叠加100次之后基本上就是个方波了,而叠加1000次之后就完全是个方波了,所以测量非阵型信号时,其实本质上也是输入了无数个正弦波而已,当然高频信号的大幅衰减多少会让方波看上去有一些畸变,不过基本上我们需要测量的方波信号频率一般都不会超过10兆,所以用100兆带宽的示波器也完全够了。

  示波器采集到点之后,需要暂时把它保存起来,用以分析,就像电脑的内存一样,这个内存就是示波器存储深度,比如这台示波器,它的存储深度是2.5k那么就意味着这块内存区域可以存放2500500个点的数据,因为存储深度是有限的,刚才又说了这台示波器的采样率最大是一gsa每秒,如果按照这个速度去采样,那么我们也就最多能采集到两点五微秒长度的波形数据,然后内存就爆了,显然2.5微秒长度的波形在很多情况下并不能满足我们的测量需求,所以为了采集到更长时间的波形,示波器会主动的降低自己的采样率,例如我们需要采集一毫秒长度的波形,而这个内存只能存放2500个点,那么只能把实时的采样率降低到2.5兆sm每秒才行,此时的采样率要远低于标注的最高采样率,所以示波器上标注的采样率只是代表了示波器的最大能力,而实际测试时的采样率是一个动态变化的值,它是根据示波器的存储深度和时间长度计算出来的。不要觉得2500个点很少,对示波器来说已经完全够用了,如果存储深度太大会降低仪器的反应速度,示波器就会很卡。

  示波器内存存满之后,需要进行波形重建,将这些点再按照当时的采集顺序恢复成连续的波形,在示波器上显示出来。当然这些存起来的点,在重建波形的时候也会被各个软件调用分析,数字示波器强大的软件分析能力就是在这里体现的。

  但是数字示波器的缺陷也是在这里体现的,示波器在波形重建的过程中是不采集波形的,也就是说这一段波形会被示波器漏失,所以才会有一个参数叫波形捕获率,示波器每秒可以捕获多少波形,捕获的波形越多,那么它漏失的波形就会越少。所以,我们的信号如果有异常信号,示波器波形捕获率越高,捕获到异常信号的概率越大。

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  以上示波器的四大参数。带宽,采样率,存储深度和波形捕获率,如果您有更多疑问或需求可以关注安泰测试Agitek哦!非常荣幸为您排忧解难。


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