使用方法
數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)分析處理等優(yōu)點(diǎn),其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異,如果使用不當(dāng),會產(chǎn)生較大的測量誤差,從而影響測試任務(wù)。
區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時帶寬
帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復(fù)信號采用順序采樣或隨機(jī)采樣技術(shù)所能達(dá)到的帶寬為示波器的數(shù)字實(shí)時帶寬,數(shù)字實(shí)時帶寬與數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實(shí)時帶寬=數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項(xiàng)指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號的測量,而數(shù)字實(shí)時帶寬則同時適合重復(fù)信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達(dá)到多少兆,實(shí)際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實(shí)時帶寬是要低于這個值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實(shí)際上是指其模擬帶寬為500MHz,而數(shù)字實(shí)時帶寬只能達(dá)到400MHz遠(yuǎn)低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時,一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實(shí)時帶寬,否則會給測量帶來意想不到的誤差。
有關(guān)采樣速率
采樣速率也稱為數(shù)字化速率,是指單位時間內(nèi),對模擬輸入信號的采樣次數(shù),常以MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
如果采樣速率不夠,容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象
如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號,示波器顯示的信號頻率卻是50KHz,這是怎么回事呢?這是因?yàn)槭静ㄆ鞯牟蓸铀俾侍a(chǎn)生了混迭現(xiàn)象。混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低于信號的實(shí)際頻率,或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經(jīng)亮了,而顯示的波形仍不穩(wěn)定。混迭的產(chǎn)生如圖1所示。那么,對于一個未知頻率的波形,如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)生混迭呢?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔,看波形的頻率參數(shù)是否急劇改變,如果是,說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生;或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩(wěn)定下來,也說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據(jù)奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號高頻成分的2倍才不會發(fā)生混迭,如一個500MHz的信號,至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發(fā)生:
·調(diào)整掃速;
·采用自動設(shè)置(Autoset);
·試著將收集方式切換到包絡(luò)方式或峰值檢測方式,因?yàn)榘j(luò)方式是在多個收集記錄中尋找極值,而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找最小值,這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。
·如果示波器有InstaVu采集方式,可以選用,因?yàn)檫@種方式采集波形速度快,用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。