第4章 时域测量.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 取样脉冲 p(t) 输入信号 V i (t) 取样信号 V o (t) t t 实时取样--从被测信号的一个波形中取得所有取样点 非实时取样原理 t t 输入信号 取样脉冲 取样信号 经放大和延长 电路后的信号 （显示波形） mT t ? 2? t 3? t 4 t ? 1 2 3 4 5 TS=mT+?t TS=mT+?t TS=mT+?t TS=mT+?t 被测信号是周期信号 取样时间间隔：TS=mT+?t 取样信号的包络重现原信号的一个波形 包络时间长，可用低频示波器来显示该包络信号 核心电路--取样保持器 输入信号 输出信号 i V (t) V o (t) 取样脉冲 p(t) 取样门 R C S V1 充到V1 差值取样 利于提高示波器输入阻抗，后续放大器易于制作 若V2V1，差值V2-V1继续对C充电，直到达到V2 若V2V1，差值V1-V2对C放电，直到达到V2 V2 充到V2 放到V2 步进间隔Δt与输入信号最高频率fh应满足采样定理 非实时采样（等效采样）只适用于周期性信号 非实时采样 （等效采样） 顺序等效采样 随机等效采样 非实时取样的显示原理 输入 信号 Y放大器 输出 t mT t D 2 t D 3 t D 4 t D 1 2 3 4 5 t X放大器 输出（扫描 阶梯波电压） TS=mT+?t 水平扫描信号为阶梯波电压 阶梯持续时间=两个取样脉冲的时间间隔，即 TS=mT+?t 阶梯数=光点数 第4章 时域测量 4.3 波形取样技术及取样示波器 4.3.1 波形取样技术 4.3.2 取样示波器原理 延迟线 取样 电路 触发 电路 Y 延长门 垂直 放大器 水平 放大器 步进脉冲 发生器 Y输入 外触发 内 外 扫描信号 发生器 至X 偏转板 至Y 偏转板 由 X通道、Y通道和示波管 组成 与通用示波器的主要区别： （1）增加取样电路和步进脉冲发生器 （2）延迟线放在输入端 取样示波器的结构 取样示波器的水平通道 快斜波 发生器 水平 放大器 电压 比较器 触发 脉冲 阶梯波 发生器 取样脉冲 发生器 泵 发生器 至取样门(取样脉冲） 至X 偏转板 步进延迟 脉冲 取样脉冲 阶梯波扫描信号 步进延迟脉冲 步进脉冲 发生器 快斜波 发生器 水平 放大器 电压 比较器 触发 脉冲 阶梯波 发生器 取样脉冲 发生器 泵 发生器 至取样门(取样脉冲） 至X 偏转板 步进延迟脉冲 触发脉冲 mT TS=mT+?t t D 2 t D 步进延迟 脉冲 1 2 3 4 3?t 阶梯波 快斜波 取样示波器的主要参数 带宽 取样脉冲底宽τ 决定带宽 主要因素 取样门的高频性能 取样脉冲形式： f3dB=0.44/τ f3dB=0.64/τ 取样门最高工作频率： 取样示波器的带宽与取样脉冲底边的宽度成反比 元件高频性越好，带宽越宽 τ越窄，带宽越宽 规则脉冲 尖三角脉冲 取样密度 显示屏X轴每格所对应的取样点数，光点数/厘米 屏幕上光点总数 等效扫速 取样示波器中，波形的实际经历时间为n(mT+Δt) ，等效于被测信号经过了nΔt 等效扫速： X方向最大偏转电压 阶梯波每级上升的电压 屏幕宽度确定，光点总数确定，则取样密度确定 X方向最大偏转电压 等效扫速粗调 快斜波斜率 等效扫速细调 第4章 时域测量 4.1 概述 4.2 模拟示波技术及通用示波器 4.3 波形取样技术及取样示波器 4.4 数字存储示波器 4.5 示波器的基本测试技术 4.6 时域测量技术 4.7 小结、思考题 第4章 时域测量 4.4 数字存储示波器 4.4.1 数字存储示波器的组成 4.4.2 数字存储示波器的工作模式 4.4.3 数字存储示波器的技术指标 4.4.4 数字存储示波器的特点 第4章 时域测量 4.4 数字存储示波器 4.4.1 数字存储示波器的组成 4.4.2 数字存储示波器的工作模式 4.4.3 数字存储示波器的技术指标 4.4.4 数字存储示波器的特点 衰减器 放大器 触发 电路 A/D 转换器 延迟线 存储器 （RAM） D/A 转换器 地址 计数器 D/A 转换器 垂直 放大器 水平 放大器 扫描 发生器 逻辑控制电路 （微处理器） 输入 外触发 内 外 实时 存储 实时 实时 存储 存储 至Y 偏转板 至X 偏转板