示波器带宽.PPT

October 2000 Footer/Optional 什么是示波器 示波器是形象地显示信号幅度随时间变化的波形显示仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类 示波器的用途： 电压表，电流表，功率计 频率计，相位计 脉冲特性，阻尼振荡 示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁 波的类型 大多数波都属于如下类型： 正弦波 方波和矩形波 三角波和锯齿波 阶跃波和脉冲波 噪声波 、复杂波 很多波是上述波形的组合 周期信号和非周期信号 同步信号和异步信号 波形的重要谐波 非正弦波是由多次按不同频率不同相位和不同幅度的正弦波组成的合成波，谐波是基波的倍数。 列出的是影响波形变化的谐波次数，(考虑谐波分量为基波幅度10％以上的谐波，是对波形形状影响较大的因素) 波 形 重要谐波数 正弦波（ 正弦波基波为：1 ） 1:1 方波 1:9 三角波 1:3 脉冲波（占空比50％） 1:9 脉冲波（占空比25％） 1:14 脉冲波（占空比10％） 1:26 谐波数为基波的倍数 在没有边沿时间信息，只有信号频率和波形类别信息，我们希望所观测到的波形有精度不失真，可以使用倍数的的方法选择示波器带宽。 波形测量参数 示波器的类型 模拟示波器 模拟数字混合示波器 数字示波器 数字荧光示波器 取样示波器 示波器的典型结构 波形的捕获 波形捕获率也就是波形刷新率，已经成为考核一台示波器的重要参数之一； 对于示波器来说，波形捕获率高，就能够组织更大数据量的波形质量信息，尤其是在动态复杂信号和隐藏在正常信号下的异常波形的捕获方面，有着特别的作用。 各类示波器对波形显示的能力 由于采用的技术和原理不同，在波形的保真、显示能力和捕获能力上，各技术类别的示波器之间存在较大差异。 示波器的组成 水平系统 垂直系统 扫描系统 触发系统 显示系统 示波器的主要指标 示波器主要技术指标－保证示波器精确的显示信号波形的前提条件 示波器的带宽 数字示波器采样率 示波器存储长度 波形捕获率（先进的DPO） 示波器主要的功能－保证示波器稳定、捕获显示波形的必要条件 垂直 水平 示波器的触发 与外部设备的互联能力 数据的处理技术与能力 带宽是示波器的首要规格参数 示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。 数字示波器的带宽也是模拟带宽。示波器所谓带宽是指: 垂直放大器的频率响应，定义为：随着正弦波频率增加，信号幅度下降3dB（70.7％）.在此频点为示波器的带宽 正弦波谐波分量 方波谐波分量 示波器测量系统带宽 探头也是仪器，它和示波器共同组成测量系统。这一系统带宽将影响被测信号如正弦波、脉冲和方波的幅度和上升时间的测量精度，如果探头选择不当，你将冒无法预知测量结果的风险。探头和示波器上升时间和带宽的关系由下式决定： 探头、示波器T上升＝0.35/BW（适合于1G以下示波器） BW=带宽（－3dB时的频率）（单位Hz） 测量所得的上升时间＝ 信号上升时间2＋测量系统上升时间2 仪器测量系统上升时间＝ 探头上升时间2＋测量仪表上升时间2 探头的上升时间应小于示波器的上升时间（泰克非常精细的匹配示波器的系统带宽） 示波器的上升时间应小于被测量信号的上升时间。 例：使用100Mhz探头和100Mhz示波器组成测量系统，测量上升时间为3.5ns的方波信号，系统带宽为多少？测量误差是多少？ 系统上升时间＝ 3.5ns2＋3.5ns2 ＝4.95ns，系统带宽＝0.35/4.95ns＝70Mhz 显示信号上升时间＝ 3.5ns2＋4.95ns2 ＝6.08ns，测量误差＝(6.08-3.5 ) / 3.5＝73％ 使用100Mhz示波器及不当的100Mhz探头，将导致测量系统带宽性能降低100Mhz以下 示波器带宽是应包含探头和示波器整个测量系统的问题，泰克公司承诺指定示波器的带宽（上升时间），是当使用原配探头时，是探头尖的上升时间（示波器带宽）。 示波器系统带宽（上升时间）对信号影响 测量系统的带宽将影响脉冲和方波的上升时间，示波器系统上升时间和带宽的关系由下式决定： 示波器测量系统T上升＝0.3