电子测量仪器12.DOC

课题 第4章电子示波器 *4.5数字存储示波器 4.6示波器选择的一般原则 授课班级 授课时数 2学时 授课类型 新授课 授课教师 教 学 目 标 知识目标 1．了解数字存储示波器的特点及主要技术指标，理解数字存储示波器的工作原理和波形显示原理。 2．掌握示波器的使用要点，了解通用示波器的选用原则。 能力目标 掌握数字存储示波器的操作方法，会用其测量电压信号的常用参数。 情感目标 提高学生对电子示波器的认识与爱好。 教法 讲解、启发、引导及适当实物演示 教 材 分 析 重点 数字存储示波器的组成和工作原理 数字存储示波器的显示方式 示波器选择的一般原则 难点 数字存储示波器的组成和工作原理 数字存储示波器的显示方式 教具 板 书 设 计 4.5数字存储示波器 4.5.2数字存储示波器的组成和工作原理 1．取样与A/D转换 2．数字时基发生器 3．地址计数器 4．存储器 5．预置触发功能 4.5.3数字存储示波器的显示方法 1．存储显示 （1）CPU控制方式（2）直接控制方式 2．双踪显示 3．锁存和半存显示 4．滚动显示 5．插值显示 4.5.4典型产品介绍 1．概述2．主要技术性能3．显示区4．基本操作常识5．功能介绍 4.6示波器选择的一般原则 1．根据被测信号特性选择 2．根据示波器性能选择 教学过程 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 新 授 课 4.5.2数字存储示波器的组成和工作原理 典型的数字存储示波器原理和工作原理框图如图4.28所示。 讲解 20分钟 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 新 授 课 数字示波器一般都有实时和存储两种工作模式。当处于实时工作模式时，其电路组成原理与普通模拟示波器一样。当处于存储工作模式时，它的工作过程一般分为存储和显示两个阶段。 对被测信号的波形进行特定的取样、转换盒存储时存储示波器最基础的工作。 （1）取样与A/D转换 将连续波形离散化是通过取样来完成的，取样可分为实时取样和等效实时取样（非实时取样）两种方式，主要取决于取样脉冲的产生方法。 实时取样的特点：取样一个波形所得脉冲序列的时间等于被取样信号实际经历的时间。 非实时取样与实时取样的主要区别在于：非实时取样不是在一个吸纳后波形上完成全部取样过程，而是取自被测信号的多个波形的不同位置，显示一个取样信号包络波形所需时间（称为测量时间）远远大于被测信号波形实际经历的时间。 （2）数字时基发生器 用于产生取样脉冲信号，以控制A/D转换器的取样速度和存储器的写入速度。其组成依取样方式的不同而有所差别。 （3）地址计数器 地址计数器用来产生存储器地址信号，由二进制计数器组成。 计数器的位数有存储长度来决定。 （4）存储器 （5）预置触发功能 预置触发功能含有延迟触发和负延迟触发两种情况。 在数字存储示波器中可以通过控制存储的写操作工程来实现预置触发。 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 新 授 课 4.5.3数字存储示波器的显示方式 1．存储显示 它显示的波形是由一次触发捕捉到的信号片段，即在一次触发形成并完成信号数据存储后，通过控制存储器的地址依次将数据读出，再经D/A转换稳定地显示在显示器屏幕上。 存储显示依照读出方法的不同，又分为CPU控制方式和直接控制方式。 2．双踪显示 双踪显示与存储方式密切相关。 存储时为了使两条复现的波形在时间上保持原有的对应关系，常采用交替存储技术。 3．锁存和半存显示 锁存显示就是把一幅波形数据存入存储器后，只允许从存储器中读出数据进行显示，不准新数据再写入。 半存显示是指波形被存储后，允许存储器奇数（或偶数）地址中的内容更新，但偶数（或奇数）地址中的内容保持不变。这种显示方法可以实现将现行波形与过去存储下来的波形进行比较的功能。 4．滚动显示 5．插值显示 所谓插值显示，即在波形上两个测试点数据间进行估值。 数字存储示波器广泛采用矢量插值法和正弦插值法两种方式。 4.5.4典型产品介绍 TDS 220数字实时示波器 1．概述 2．主要技术性能 3．显示区 4．基本操作常识 5.功能介绍 讲解 讲解 讲解 15分钟 10分钟 10分钟 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 4.6示波器选择的一般原则 示波器的选择可从被测信号的特性以及示波器性能适应的范围来考虑。 1．根据被测信号特性选择 （1）如果只定性观察一般的正弦波或其他重复信号的波形，频率也不高时，可选用普通示波器或简易示波器等，并要求其扫描时间应能显示适当周期数目的信号。 （2）如果观察非周期信号、宽度很小的脉冲信号，应当选用具有触发扫描或单词扫描的宽频带示波器，扫描速度的选取应能使显示的脉冲信号占有荧光屏的大部分。 （3）如果观察快速变化的非周