电子测量7章节第2部分.ppt

7.4 取样示波器 7.4.1 概述 1.取样的基本概念 取样就是从被测波形上取得样点的过程。 取样分为实时取样和非实时取样两种。 实时取样：从一个信号波形中取得所有取样点来表示一个信号波形的方法称为实时取样。 非实时取样：取样从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法成为非实时取样。 实时取样示意图 非实时取样示波器的取样示意图 2. 取样原理 取样保持器在原理上可等效为一个开关和电容的串联。 取样脉冲周期为 式中 ——被测信号的周期； ——步进延迟时间。 7.4.2 取样示波器的工作原理 1.取样示波器的基本框图 2．取样示波器的垂直通道 在取样示波器的垂直通道中，取样电路产生正比于取样值的阶梯电压。 式中 ——交流放大器的增益； ——取样电路的输出电压。 3．取样示波器的水平通道 取样示波器的X通道主要包括触发、放大、分频单元、快斜波发生器、比较器、阶梯波发生器、步进脉冲发生器和X放大器组成。 阶梯波发生器产生每隔上升一级的阶梯波，产生形成取样和延长门的步进延迟脉冲。其组成如图7.31所示。工作波形如图7.32所示。 4．取样示波器的主要参数 ①取样示波器的带宽 式中 ——取样脉冲底边的宽度。 ②取样密度 取样密度是指电路扫描时，在示波管屏幕X轴上显示的被测信号每格所对应的取样点数，常用每cm的光点数来表示，记为光点数／cm。 ③等效扫速 等效扫速为示波管屏幕上每格所代表的扫描时间。 在通用示波器中扫描速度为荧光屏幕每cm代表的时间（t/cm）。 在取样示波器中， 式中 Vs——X方向最大偏转电压； N——X轴偏转格数； VF/TF——快斜波的斜率。 ④扫描延迟时间（ ） 式中 ——阶梯电压的电平。 7.5 记忆示波器和存储示波器 记忆示波器是利用记忆示波管组成的示波器，也称CRT存贮。 它的核心是记忆示波管。采用这种示波管，即使在断电的情况下，亦可将波形记忆一周左右。 CRT存贮示波器的Y轴偏转系统和时基扫。扫描电路与通用示波器相同，只是在通用示波器的基础上增加了记忆示波管及控制信号 。 7.6 数字存储示波器 数字存贮示波器将将捕捉到的波形通过A/D转换进行数字化，而后存入管外的数字存贮器中。 读出时，将存入的数字化波形经D/A变换，还原成捕捉到的波形，然后在荧光屏上显示出来。 7.6.1 数字存储示波器的性能特点 可长期存储波形 可进行负延时触发 便于观测单次过程和突发事件 具有多种显示方式 便于数据分析和处理 可用数字显示测量结果 具有多种方式输出 便于进行功能扩展 7.6.2 数字存储示波器的工作原理 数字存储示波器的基本组成如图7.33所示 1．A/D和D/A变换器 A/D变换器将模拟量进行数字化。即取样、量化和编码。 D/A变换器用于产生阶梯波。 2．存储器 高速大容量存储器。 3．控制系统 主要包括时基控制电路、存储控制电路和功能控制电路。 数字存储示波器在控制系统的管理下完成各种测量任务，控制系统的核心是微处理器。 7.6.3 数字存储示波器的显示方式 基本显示方式 抹迹显示方式 卷动显示方式 显示技术的改进 7.6.4 数字存储示波器的技术指标 1．取样速率 2．存储带宽 3．测量分辨率 4．存储容量 5．断电存储时间 6．测量计算功能 7．测量准确度 7．触发延迟范围 9．读写速度 10．输出信号 7.7 示波器的基本测试技术 7.7.1 示波器的选择 根据要显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器。 根据被测信号的频率特点选择示波器。 根据被测信号的重现方式选择示波器。