示波器基本知识及其操作培训.ppt

目录 波和波形 什么是示波器 示波器的主要指标及其选择指南 数字示波器技术的发展 目录 波和波形 什么是示波器 示波器的各个组成部分 示波器的类型和区别 数字示波器的工作原理 示波器的主要指标及其选择指南 数字示波器技术的发展 波和波形 什么是波 波的类型 波的参数 示波器是测量波的基本仪器 什么是波 随时间变化的模式称为波，声波、脑电波、海浪、电压波形都是波 波形能够揭示信号的许多特性 当看到波形的高度变化，则表示电压值在变化 当看到的是平坦的水平线，则表示在一段时间内，信号没有变化。 平直斜线表示线性变化，电压以恒定的斜率上升或下降。 波形中的尖角指示的是突然的变更 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 还有很多波是上述波形的组合 波的类型 周期信号和非周期信号 同步信号和异步信号 波的参数 周期 频率 正脉冲宽度 负脉冲宽度 上升时间 下降时间 幅度 占空比＋ 占空比－ 延迟 常见波形参数 频率和周期 常见波形参数 相位差 目录 波和波形 什么是示波器 示波器的各个组成部分 示波器的类型和区别 数字示波器的工作原理 示波器的主要指标及其选择指南 数字示波器技术的发展 什么是示波器 示波器是形象地显示信号随时间变化波形地仪器，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 以示波器为基础的仪器： 逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。 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 示波器的刻度 示波器的主要指标 示波器的带宽 数字示波器的采样率 示波器的触发和信号存储 先进的DPO技术 选 择 示 波 器 的 带 宽 带宽是选择示波器的第一参数 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。 带宽 测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频特性决定。 定义：在幅频特性中，仪表的灵敏度下降3dB，此时的频率为仪表的带宽。 选择示波器的带宽依据 以谐波情况为核心选择示波器； 以上升沿情况选择示波器； 以方波为例 方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成，包含的谐波越多，波形越近似方波。 方波的质量根据包含的谐波次数，其近似程度有所不同。 每个谐波的幅度必须使波形成为方波所需要的恰当值。 此外，谐波之间的相位关系也必须正确： 谐波以不等量延迟，即使谐波幅度正确，方波也会失真。 由方波为例得知 正弦波只有一个基波，仪表的带宽必须至少是波形的频率。 但是，在大多数情况下，这仅仅是最基本的，如果只是这样，是不够精确的，甚至是错误的。 要对波形进行准确的测量，对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。假如组成波形的主要谐波分量超出仪表的带宽，那么我们就不能精确地测得波形的参数。 带宽对方波的影响 带宽如何在时域影响波形。 信号进入示波器首先是通过放大器，它是一个低通滤波器。 放大器的带宽很宽（和基波比较），输出方波不表现失真。 放大器的带宽变窄，波形中的某些谐波不能通过，输出的方波发生畸变，产生误差。 放大器带宽很窄，输出的几乎完全不像方波，由于缺少主要的谐波分量，波形呈圆弧状。 波形的谐波与测量精度的关系 上升延同带宽的关系 测量仪表的带宽将影响脉冲和方波的上升时间，上升时间和带宽的关系由下式决定： T上升＝0.35/BW BW=带宽（－3dB时的频率）（单位Hz） 波形从最小值过渡到最大值越快，所含谐波就越多，波形所含的频率量也越高。 仪表的上升时间应小于被测量信号波形的上升时间。 测量所得的上升时间＝ 信号上升时间2＋测量仪表上升时间2 总结：选择示波器的带宽 采样原理及应用 采样过程 模拟信号转化为数字信号经变换后最终恢复成模拟波形显示在示波器上，通俗地说，采样实际上是在用点来描绘进入示波器的模拟信号。 “死区”指的是仪表不捕获信号的时间，如：数字化过程、数据处理过程，模拟示波器的回扫过程…… 数据存储到存储器中，还可以进行预触发，后触发的观察与分析。 总结：采样率的选择 我们在确定示波器的带宽后，还要选择足够的采样率来与之相配合，这样才能获得适合于实际测量中的实时带宽，从而获得满意的测量结果。 如果在实际的测量中，比较重