电子仪器测量PPT第6章时域测量讲述.ppt

当DSO的采样速率足够高，即高于标称带宽的4～5倍以上时， 它的单次带宽和重复带宽是一样的，称为实时带宽。 2.上升时间（Rise Time） 数字示波器的上升时间和模拟示波器一样都按式(6.6)进行计算。 如果示波器的上升时间比被测脉冲的上升时间快三倍以上，则 测量结果的直接读数误差不大于5%，否则需要用公式6.8进行 计算，这也和模拟示 波器使用情况相同。 扫速不同，采样点 间隔不同，则上升 时间读数可能不同。 因此，使用中应注 意选择合适的扫速。 90%幅值 10%幅值 90%幅值 10%幅值 采样点 采样点 0.8 1.6 图6.68 上升沿与采样点有关的示意图 (a) (b) 3.垂直灵敏度（Vertical Defection Coefficient） 也称垂直偏转因数，指示波器显示的垂直方向（Y轴）每格所 代表的电压幅度值，常以V/div或V/cm表示。根据传统模拟 示波器的习惯，DSO也以1—2—5步进方式进行垂直灵敏度 调节，也可以进行细调。 垂直灵敏度参数表明了示波器测量最大和最小信号的能力。 4.扫速 或称水平偏转因数（Horizontal Deflection Coefficient）、 扫描时间因数、时基。指示波器显示的水平方向(X轴)每格所代 表的时间值，以s/div、ms/div、μs/div、ns/div、ps/div表 示。沿用模拟示波器的传统习惯，数字化示波器也以1—2—5 步进方式进行调节，也能进行细调。 6.6.5 基本功能 数字示波器有很多传统模拟示波器所不具备的功能，这些功能 也是目前数字示波器所必须具备的，具有一定的代表性。 1.自动刻度(Auto Scan) 这是一种通过软件自动调定示波器设置的功能。 只须按一下“自动刻度”键，软件 就会对输入波形进行计算，使仪器 调到合适的扫速、合适的垂直灵敏 度、合适的垂直偏转和触发电平， 从而得到满意的波形显示。 2.存储/调出（Save/Recall） 这是一种存储或调出前面板设置的功能。 当你需要多次重复使用某几套设置观测几个不同波形或对同一 个波形在不同的设置条件下进行测量时，可以预先设置好几套 面板参数存储起来。避免了每次测量所需的繁琐设置过程，特 别适合于反复进行的测试程序，如生产线上的多种波形的重复 测量。有的数字示波器可以存储十套面板设置。 1 10mv/cm 100ps/cm 2 50mv/cm 0.5μs/cm 3 4 5 10 1v/cm 10ms/cm 6.6.2 信号的采集处理技术 1.早期数字示波器的缺点 1)屏幕更新率低 更新率是指每秒钟在屏幕上描画扫迹的次数，也称波形捕获率， 即每秒可以捕获的波形数目。 早期数字示波器不能像模拟示波器那样进行实时测量，即不能 及时地反映被测信号的变化。这是由于它只有一个微处理器， 无法满足实时处理的要求。 图6.56 更新率低造成的信号丢失和改进情况 （a） （b） 死区时间 同时，更新率低造成显示响应慢，屏幕上看到的不是正在发 生的波形，而是从存储器里调出来的前几个周期的波形，这 对用示波器作监视进行电路调试带来很多的不便。 例：右图调延迟时间T，要多次反复调整才行。 t U 0 t1 t2 t3 t4 T 试验示波器更新率是否满足要求，一个简 便的方法是用函数发生器信号加到示波器 上，快速更换波形（如正弦波→方波→三 角波），看屏幕上是否能快速跟上变化。 为此，现代数字示波器在提高更新率上作了很大的改进，如泰 克（Tektronix）公司采用InstaVu技术已达到了400000W/S （波形/ 秒）以上，可以做到“模拟示波器的感觉，数字示波器 的性能的效果。 2)有混迭失真 混迭失真也称频混、假像，是数字示波器使用中要防止的现象。 造成混迭失真的原因是欠采样，采样频率太低，违背了奈奎斯 特取样定理（取样频率必须高于信号最高频率分量至少2倍以 上），即未采到足够多的样点来重构波形，而造成的假象。 避免混迭失真的措施： (a) (b) A) 过采祥，即提高采样速率， 在各种情况下都满足奈奎斯 特定理的要求； B) 峰值检测（包络检测）， 以峰值作为基本的采样点， 再补上其它的采样点，则不 会混迭失真。 上述两个缺点是现代DSO设计和使用中要防止的问题。 2.采样方式 数字示波器的采样方式有实时采样和等效采样 (非实时采样) ， 等效采样又可分为随机采样和顺序采样，如图6.58所示。 1)实时采样 实时采样是对每个采集周期的采样点按时间顺序进行简单的 排列就能表达一个波形， 一个 周期 （a）实时采样 2)随机采样 由于实时采样DSO要求采样速率高，例如带宽为100MHz就