说说数字示波器的指标主要是什么
发布时间：2022-9-21 18:39
发布者：ninali
关键词：
数字示波器
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数字示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器。由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 数字示波器的指标主要有三个：带宽、采样率、内存深度。下面分别介绍。 一、带宽 带宽是示波器重要的一个指标，它决定了所用仪器测量高频信号的能力。对于一般的放大器，其增益不可能在任何频率下都保持一致，当然仪器中使用的放大器也是如此。放大器的工作频点是从直流开始的，其增益随着输入信号的频率增高会逐渐下降。一般把放大器增益下降-3dB对应的频点称为这个放大器的带宽。带宽也是这样定义的。 二、采样率 被测信号经过仪器前端的放大、衰减等信号调理电路后，接下来就是进行信号的采样和数字量化，而信号的采样和数字化是通过高速的模数转换器(ADC)来完成的，采样率就是指对输入信号进行A/D转换时采样时钟的频率。输入到仪器的信号是模拟信号，模拟信号在时间和数值上都是连续的，也就是对于任意时刻，都有确定的电压值，而且电压的幅值是连续的。与模拟信号不同，数字信号在时间和数值上都是离散的，电压的变化在时间上不连续，总是发生在离散的瞬间，而且电压的数值是最小量值的整数倍。模拟信号经过模数转化后，在时间和电压上连续变化的波形就变为一个个离散的数字化的样点，而这过程中要尽可能真实地重建波形，最重要的是在水平方向上的时间轴上的采样点是否足够密集和在垂直方向上的电压的量化级数。水平方向采样点的间隔取决于ADC的采样率，而垂直方向的电压量化级数则取决于ADC的位数。高速采样之后，再根据这些连续的采样的样点恢复波形。数字信号处理中的奈奎斯特定律告诉我们，如果被测信号的带宽是有限的，那么在对信号进行采样和量化时，如果采样率是被测信号的带宽的2倍以上，就可以会恢复信号中承载的信息。 三、内存深度 对于高速的数字实时示波器来说，由于其采样率很高，这个高速的数据以现有的数字处理技术是不可能实时处理的。所以在工作时都是先把信号采集一段到其高速缓存中，然后再把缓存中的数据读出来显示。这段缓存的深度，有时也称为内存深度(存储深度)，决定了设备在进行一次连续采集时所能采集到的最长的时间长度。通常用以下公式计算能够一次连续采集的波形长度：时间长度=内存深度/采样率。 需要注意的是，一般我们所说的内存深度是这台设备配置的最大内存深度。由于内存深度设置很深时设备要处理的数据量很多，可能波形的更新速度会很慢。有的厂商为改善用户使用的感受，默认会根据示波器时基刻度来自动调整所用的内存深度，而当内存深度增加到最大仍不足以保证采集更长的时间时，通常会自动降低采样率以获得更长的采样时间。因此在增加时基刻度时，非常重要的一点是要注意观察采样率的变化，防止采样率的下降造成信号的失真或混叠。文章来源：http://www.d-wellmeter.com/dwy-Article-3135328/ |
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