示波器的介绍及应用

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示波器的那些功能介绍

示波器的那些功能介绍

示波器的那些功能介绍示波器是一种广泛应用于电子、通信、计算机、医疗等领域的仪器,在信号测量和分析中起到关键的作用。

示波器能够帮助工程师观察和分析电子信号的特性,并确保电路和系统的正常运行。

下面是对示波器常用功能的介绍。

1.波形显示:示波器最基本的功能是显示电子信号的波形。

它能够以高速采样率将信号转换为连续的波形,并在屏幕上以图形形式呈现。

通过观察波形的形状、幅度、周期和频率,工程师可以判断信号的特性并进行分析。

2.自动测量:示波器具备多种自动测量功能,如周期、频率、峰峰值、平均值、最大值、最小值等。

用户只需简单设置,示波器会自动对信号进行测量,提供相关的数值结果。

这些功能可以提高测量的准确度和效率。

3.存储和回放:示波器通常具备存储和回放功能,能够将采集到的波形数据保存在内部或外部存储器中,并在需要时进行回放。

这对于分析和比较不同波形非常有用,也能够帮助工程师捕捉到瞬态信号或快速变化的信号。

4.触发功能:示波器的触发功能能够帮助用户选择合适的触发条件,使得示波器能够准确地显示波形的起始点。

常见的触发条件包括上升沿、下降沿、脉冲宽度等。

通过触发功能,用户可以稳定地显示和分析波形。

5.外部触发:示波器支持通过外部信号触发,即外部触发。

通过将外部信号连接到触发输入端口,当触发信号满足设置的条件时,示波器就会自动进行触发,并显示相应的波形。

外部触发功能可以应用于需要根据其他设备或信号的特性进行触发的场景。

6.数字滤波:示波器通常具备数字滤波功能,能够对信号进行滤波处理。

滤波器可以去除噪声、干扰以及非基础波形成分,使得波形更加清晰和准确。

数字滤波功能可以通过示波器的菜单或按键进行设置和调整。

7.数学运算:示波器通常具备多种数学运算功能,如加法、减法、乘法、除法、FFT(快速傅里叶变换)等。

通过对波形进行数学运算,工程师可以得到更丰富的信息,如频谱成分、功率谱、谐波等。

8.自动测量统计:示波器还能够对多个波形进行自动测量统计。

示波器作用及使用方法

示波器作用及使用方法

示波器作用及使用方法示波器是一种用于显示电信号波形的仪器,它在电子工程、通信、医学等领域中被广泛使用。

本文将介绍示波器的作用和使用方法。

一、示波器的作用示波器主要用于观察和分析电信号的波形特征,以便工程师能够更好地理解和解决电路中的问题。

它可以显示电压随时间变化的波形图像,帮助工程师检测信号的频率、幅度、相位等参数,并判断信号是否存在噪声、失真或其他异常情况。

二、示波器的使用方法1. 连接电路:首先,将示波器的探头正确连接到待测电路上。

探头的接地夹具应连接到电路的地点,而探头的信号夹具则连接到待测信号的位置。

2. 调整示波器设置:打开示波器电源,调整示波器的时间基准和垂直增益,以便适应待测信号的频率和幅度范围。

时间基准决定了水平方向上波形的时间长度,垂直增益则决定了波形在垂直方向上的幅度大小。

3. 观察波形:将示波器的触发模式设置为适当的触发源,并选择合适的触发电平和触发边沿。

然后,观察示波器屏幕上显示的波形图像。

可以通过调整时间基准和垂直增益来放大或缩小波形,以便更清晰地观察信号的细节。

4. 分析波形:根据观察到的波形,可以进行各种分析。

例如,可以测量信号的频率、周期、占空比等参数,以及信号之间的时间关系。

还可以检测信号的峰峰值、均值、有效值等幅度参数。

通过分析波形,可以判断电路是否正常工作,是否存在故障或干扰。

5. 存储和导出数据:示波器通常具有存储和导出数据的功能。

可以将观察到的波形数据保存到示波器的内存中,以便后续分析和比较。

还可以通过示波器的接口将数据导出到计算机或其他设备中进行进一步处理。

总结:示波器是一种重要的电子测量仪器,它可以帮助工程师观察和分析电信号的波形特征。

通过正确连接电路、调整示波器设置、观察和分析波形,工程师可以更好地理解和解决电路中的问题。

同时,示波器还具有存储和导出数据的功能,方便后续的数据处理和分析。

在电子工程和其他相关领域中,熟练掌握示波器的使用方法对于工程师来说是非常重要的。

示波器的原理及应用论文

示波器的原理及应用论文

示例示波器的原理及应用论文1. 引言示波器是一种常用的电子测量仪器,用于检测和显示电压随时间变化的波形。

它广泛应用于电子、通信、无线电等领域。

本文将介绍示波器的基本原理及其在实际应用中的一些典型场景。

2. 示波器的基本原理示波器的基本原理是根据输入信号的变化来控制电子束的偏转,从而在屏幕上显示出相应的波形。

示波器主要由以下几个部分组成:- 垂直放大电路:用于放大输入信号的幅度,以便能够显示在屏幕上。

- 水平放大电路:用于控制扫描线的速度,以便能够正确显示信号的时间变化。

- X-Y放大电路:用于将两个输入信号进行叠加显示,常用于观察两个信号之间的相位关系。

- 触发电路:用于设置示波器的触发条件,保证稳定的波形显示。

3. 示波器的应用场景3.1 电子设备维修示波器在电子设备维修中起着重要的作用。

通过连接示波器到待测设备的电路上,技术人员可以通过观察波形来判断问题所在。

例如,当出现频率不稳定的情况时,示波器可以帮助定位到频率问题的源头。

3.2 信号分析示波器可以用来对信号进行分析。

通过调整示波器的垂直和水平放大倍数,可以观察到信号的频率、幅度、相位等特征。

这在电子通信领域中非常有用,例如在无线电设备调试中,可以使用示波器来观察信号的无线电频率和调幅等信息。

3.3 教学实验示波器也被广泛应用于电子实验教学中。

学生可以通过连接示波器到实验电路上,观察和分析实验中的波形变化。

这有助于学生理解电子原理和实验过程。

4. 示波器的使用注意事项在使用示波器的过程中,需要注意以下几点: - 示波器的输入信号范围不能超过设备规定的最大输入范围,否则可能会损坏设备。

- 示波器的触发条件需要正确设置,以保证稳定的波形显示。

- 连接示波器到待测电路时,需要注意正确的接地方式,避免出现误差。

5. 结论示波器是一种重要的测量仪器,具有广泛的应用前景。

本文介绍了示波器的基本原理和一些常见的应用场景,以及在使用示波器时需要注意的事项。

示波器培训资料

示波器培训资料

示波器培训资料示波器是一种用于观察和测量电信号波形的仪器。

它广泛应用于电子工程、通信工程、计算机网络等各个领域。

本文将介绍示波器的基本原理、主要类型、使用方法以及示波器的选购注意事项。

一、示波器的基本原理示波器的基本原理是通过控制电子束,在屏幕上绘制出电信号的波形。

示波器通过测量电压随时间变化的情况,可以帮助工程师了解信号的频率、幅度、相位等重要参数,从而进行信号分析和故障排查。

二、示波器的主要类型1. 模拟示波器:模拟示波器是最早出现的一种示波器。

它通过显示阳极电流的方式来呈现波形。

这类示波器适用于观察频率较低的信号,并具有较高的分辨率和较低的噪音水平。

2. 数字示波器:数字示波器是近年来广泛应用的一种示波器。

它将输入信号转换为数字形式,并通过数字信号处理技术实现波形显示。

数字示波器具有较高的采样率和存储容量,可以实现更精确的波形测量和分析。

三、示波器的使用方法1. 连接示波器:将被测信号与示波器的输入端相连接。

注意选择适当的探头和接口,以确保信号传输的可靠性和准确性。

2. 设置示波器:根据被测信号的特点,合理设置示波器的参数。

例如,选择合适的时间/电压基准、触发方式和触发电平,以获得清晰、稳定的波形图像。

3. 观察和分析波形:根据示波器屏幕上显示的波形图像,分析信号的特征和参数。

可以测量波形的幅度、频率、周期等信息,也可以进行波形的比较、求导、积分等操作。

4. 故障排查:示波器可以用于故障排查和维修工作。

通过观察信号波形的变化,可以发现异常和故障,并进行进一步的诊断和修复。

四、示波器的选购注意事项1. 型号选择:根据具体的应用需求,选择合适的示波器型号。

考虑信号频率范围、采样率、存储容量等因素,确保示波器满足实际测量要求。

2. 品牌信誉:选择知名品牌的示波器,具有较高的可靠性和稳定性,同时也能获得更好的售后服务。

3. 使用便捷性:示波器的界面、操作方式和功能设置应该简单易懂,以提高使用效率和便捷性。

泰克示波器功能及应用

泰克示波器功能及应用

泰克示波器功能及应用泰克示波器(Tektronix Oscilloscope)是一种专业的电子测量仪器,用来观察、测量和分析电子信号的波形。

它被广泛应用于电子工程、通信、计算机、医疗、科学研究等领域。

泰克示波器具有多种功能,下面将详细介绍。

1.波形显示功能:泰克示波器能够以图形的方式显示电子信号的波形。

它通过将电压信号转换为屏幕上的图形,用户可以直观地观察信号的幅值、频率、相位等特征。

波形显示功能使得用户可以方便地检查电子设备的工作状态,分析信号的变化趋势。

2.触发功能:触发功能可以让示波器对特定的电子信号进行采样和显示。

用户可以设置触发电平、触发边缘等参数,当输入信号满足触发条件时,示波器会自动触发并显示波形。

这可以帮助用户观察和分析特定时刻或特定事件发生的波形,并能够稳定地显示信号。

3.存储功能:泰克示波器具有存储功能,可以将采集到的波形数据保存到内部存储器或外部存储介质中。

这样用户可以方便地回放和分析之前保存的波形数据。

存储功能还可以进行波形比较、曲线拟合等操作,提供更多的分析和处理手段。

4.测量功能:泰克示波器可以对电子信号进行各种测量,包括幅值、频率、相位、周期、脉宽等。

用户可以通过示波器的测量功能获取信号的精确数值,并进行统计分析。

示波器还可以实时计算和显示信号的最大值、最小值、平均值等特征参数,提供更多的量化分析手段。

5.自动化功能:泰克示波器还具有自动化功能,可以实现自动操作和测量。

用户可以通过设定测试条件、触发条件和测量参数等,使示波器自动进行信号采集、显示和分析。

自动化功能可以提高测试效率,减少人工操作的时间和工作量。

1.电子工程:泰克示波器在电子产品设计、开发和测试中发挥着重要作用。

它可以观察和分析各种电子信号,帮助工程师检测和纠正电子电路中的问题,确保电路正常工作和电子产品质量。

2.通信:泰克示波器在通信系统的调试和维护中得到广泛应用。

它可以帮助技术人员分析和优化通信信号的传输质量,检测通信设备的故障和干扰问题,确保通信系统的可靠性和性能。

示波器介绍及使用方法ppt课件

示波器介绍及使用方法ppt课件

• 周期:
U U m 3 2.12 2 1, 414
• 如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1,被测正弦 • 波的周期占6.7div
• T= 6.7div× 20ms/div =134ms
• 利用示波器测量某一单极性方波的周期,幅值。峰-峰值, 并利用万用表测量其电压值,找出其幅值与有效值之间 的对应关系。
4div
2.6div
• 如果示波器的Y轴偏转灵敏度开关置于1V/div,探头未衰减,被测方波 的峰-峰值占2.6div。则其峰-峰值为:
• Up-p=2.6div×1v/div=2.6v
• 幅值:Um = Up-p = 2.6v • 有效值值的测量:把万用表打到合适的电压档,用红色表笔接被测信
号端,黑色表笔接地,出电压表上的数值。 :
• 有效值: U= Um=2V
• 周期:
• 如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1,,被测方波的 周期占2div
• T= 2div ×20ms/div = 40ms
4div
2div
利用示波器测量某一双极性三角波的周期,幅值。峰-峰值, 并利用万用表测量其电压值,找出其幅值与有效值之间的 对应关系。
Um 有效值: U=
√3
1,6
=
=0.923V
1,732
周期:如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1,,被 测三角波的周期占3.5div
则有: 3.5 div× 20ms/div = T= 70ms
3.2div
3.5div
• 利用示波器测量某一占空比可调的单(双)极性方波的周期,幅值, 占空比,并利用万用表测量其电压值,找出其幅值,占空比与有效

示波器 用法

示波器 用法

示波器用法示波器是一种常用的电子测试仪器,用于观察和测量电信号的波形。

它是电子工程师和技术人员在电路设计、故障排除和信号分析中必备的工具之一。

本文将介绍示波器的基本原理、使用方法和注意事项。

一、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上的扫描来显示电信号的波形。

当电信号进入示波器后,经过放大和处理后,被送入电子枪中。

电子枪会发射出高速电子束,经过磁偏转系统的控制,在荧光屏上形成波形图案。

用户可以通过调节示波器的各种参数,如水平和垂直灵敏度、触发电平等,来获得所需的波形显示。

二、示波器的使用方法1. 连接电路:首先,将待测电路与示波器相连。

通常,示波器有两个输入通道,可以同时显示两个信号的波形。

将待测信号通过探头接入示波器的输入通道中。

需要注意的是,示波器的输入阻抗要与待测电路的输出阻抗匹配,以保证测量结果的准确性。

2. 调节示波器参数:在连接好电路后,需要调节示波器的各种参数,以便正确显示波形。

首先,调节水平灵敏度,使波形在屏幕上水平居中。

然后,调节垂直灵敏度,使波形在屏幕上垂直居中,并适当放大或缩小波形。

最后,设置触发电平和触发方式,以确保波形在屏幕上稳定显示。

3. 观察和分析波形:当示波器调节完成后,可以观察和分析电信号的波形。

示波器通常具有多种显示模式,如时间域显示和频谱分析等。

在观察波形时,可以测量波形的幅值、周期、频率等参数,并进行相应的分析和判断。

三、示波器的注意事项1. 示波器的使用需要一定的专业知识和技能,不熟悉操作的人员应避免独自使用,以免引发意外或损坏设备。

2. 在连接电路时,应注意避免短路和接地故障,以免影响测量结果或损坏示波器。

3. 在调节示波器参数时,应先选择合适的水平和垂直灵敏度范围,再逐步调整至所需的显示效果。

4. 在观察波形时,应注意波形是否稳定、清晰,是否有噪声等异常情况。

若发现异常,应检查电路连接和示波器设置,进行必要的调整和修复。

5. 示波器的测量精度受到多种因素的影响,如频率响应、放大器的非线性等,因此在进行精密测量时,应注意这些因素可能引入的误差。

示波器简介介绍

示波器简介介绍
示波器简介介绍
汇报人:文小库 2023-11-25
目 录
• 示波器概述 • 示波器的基本原理 • 示波器的应用领域 • 示波器的选购与使用技巧 • 示波器的维护与保养 • 示波器的发展趋势与未来展望
01 示波器概述
定义与特点
定义
示波器是一种用于显示电信号波形的电子测量仪器。它能够将电信号转换成可见的波形,以便人们观察、分析和 测量信号的幅度、频率、相位等参数。

采样率
采样率越高,示波器对信号的 细节捕捉能力越强。
分辨率
分辨率决定了示波器能够显示 的信号细节,分辨率越高,显 示的波形越清晰。
触发模式
触发模式决定了示波器的启动 方式,主要有自动、正常、单
次三种模式。
示波器的使用注意事项
使用前应先检查电源线是否连 接良好,避免电源波动影响示
波器的正常工作。
使用过程中应避免对示波器进 行剧烈振动或碰撞,以免损坏
示波器的发展历程
发展历程
示波器自20世纪初问世以来,经历了模 拟示波器、数字示波器和现代智能示波 器三个阶段。随着技术的不断发展,示 波器的性能和功能也不断提升,使得它 能够更好地满足各种应用需求。
VS
技术进步
现代智能示波器采用了高速数字信号处理 技术,能够实现高精度、高稳定的测量, 同时还可以进行自动校准、自动设置等智 能化操作,大大提高了测量效率和准确性 。
02 示波器的基本原理
示波器的结构与工作原理
01
示波器主要由垂直通道和水平通 道组成。
02
垂直通道负责接收被测信号,并 将其转换为电子束。
水平通道则控制电子束的扫描速 度。
03
在示波器的屏幕上,垂直方向的 电子束与水平方向的扫描束交叉
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二、示波器的分类
2.1 常说的示波器一般是指实时数字示波器
模拟示波器 数字示波器 实时示波器 采样示波器
2.2 采样示波器的采样方式:顺序采样
被测信号必须是周期的重复的,这样才能找到每个周期信号的起始和结束 每个单个周期的采样率很低,但重组后的等效采样率很高
一个 4 位的 ADC 表示了数字化的典型工作原理.每个采样值和不用权重的参考值进行比 较. 比较器的输出解码为带符号的二进制数值

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6.3 离散化之后的”点”的本质是由 8 个 0 和 1 组成
N 比特垂直精度的数字化仪将一个模拟电压转换为 N 比特的数字 #Bits resolution 8 255:1 N (2n-1):1 数字化的输出采用带符号的二进制格式 采用带符号的二进制,屏幕顶部产生的代码是 +127, 屏幕中间是 0, 屏幕底部是 -128 二进制代码根据垂直增益和偏置量化后转换为电压值
待测信号 Tr/示波器 Tr 1: 1 3: 1 5: 1 10:1
上升时间测量误差 41.40% 5.40% 2.0% 0.50%
当实际信号的上升时间大于示波器的上升时间的 3 倍时,测量的精确度可达到 5% 基于高斯响应的平方和关系式的推导

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五、捕获的第一原则:选择合适的带宽
5.1 示波器的带宽并不是越高越好

根据上升时间和带宽的关系,似乎可以得出结论,带宽越高,测量的误差越小。 但是,示波器毕竟不是一个理想的仪器,测量系统本身有噪声。这些噪声包括放大器的噪声,ADC 的噪声,有源探头的噪声, 探头地线感应的空间辐射噪声及地环路耦合的传导噪声 从信噪比的角度理解,只有当被测信号的能量远大于示波器测量系统本身带来的噪声能量的时候即信 噪比足够大的时候,选择的带宽才是合适的。 在测量电源纹波时需要将示波器带宽限制为 20MHz 就是这个道理。
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4.4 带宽不够对测量的影响(续)
400MHz
100MHz
10MHz
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4.5 带宽与上升时间

上升时间是示波器放大器的阶跃响应 这个指标反映的是示波器前置放大器的瞬态响应能力。 基于 RC 电路模型的高斯响应推导出: 实际示波器的带宽和上升时间可能是 0.35-0.5 具体取决于频响曲线的形状 实际上是使用远快于示波器理论上的上升时间的快沿信号计量得到的.
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三、示波器的基本原理
3.1 数字示波器工作原理相关的示意图


3.2 从功能层面来认识也许更易于理解
示波器的五大基本功能: Capture And Store The Signal---显示 View The Signal In A Variety Of Display Formats---观察 Measure The Signal Using Cursors And Parameter Readouts---测量 Analyze Signal Using Waveform Math And Signal Processing---分析 Document The Signal Using Waveform Storage And Graphics---归档
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Ja nu ar y Fe br ua ry
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Se pt em
1.2 示波器对连续信号进行片段式的采集
示波器对续信号进行片断式的采集, 然后以波形方式显示. 示波器的基本功能就是将肉眼无法识别的电子信号转换成可观测的波形图形
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4.2 实际的频率响应曲线
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4.3 带宽不够对测量的影响
上升沿变缓 信号的高频分量减少 示信号的相位失真
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四、带宽(模拟带宽、系统带宽、数字带宽、触发带宽)
4.1 什么是带宽
带宽就是示波器前端放大器幅频特性曲线的截止频率点 示波器输入标准正弦波信号,不断提高信号频率,输入信号幅度会被不断衰减;频率越高,衰减幅度 越大 当频率提高到某个值,输入信号刚好被衰减 3dB 时所对应的频率点,即为示波器的带宽
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3.5 示波器高保真捕获信号的 6 个基本原则
选择合适的带宽: 带宽并不是越高越好 最小化量化误差:尽量让波形占满栅格,充分利用 ADC 动态范围 时刻警惕采样率:要过采样而不要欠采样 捕获信号的全貌: 保证捕获信号的时间长度包含完整频率成分 用特别获取模式:运用顺序模式,滚动模式,随机采样模式,波形滤波等,要注意它们的优缺点 减少探头的影响: 减少地线环路; 考虑到探头的负载效应
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3.3 从功能出发理解示波器基本原理框图

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3.4 示波器工作原理的内核是信号采集的工作原理
输入信号经过探头或电缆引入到示波器,首先经过放大器将信号衰减或放大到模数转换器 (ADC) 可以 接受的电压范围数字示波器 采样保持电路将经过放大器之后的模拟信号转换为等时间间隔的离散的电平 ADC 将离散后的电平转换为一系列的数字的点。 这些数字的点首先被保存在采集存储器里采样示波器 一旦接收到“触发”指令,这些采集存储器的点将被送显示和测量分析。测量和分析的结果送屏幕显 示
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6.2 数字化基础

V INPUT


V REF
+ + + V REF / 2
I7 I6 I5 I4 I3 O1 O0 O2
+ + -
I2 I1 I0 Encoding Logic
V REF / 4
+ -
V REF / 8
+ Voltage Comparators
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4.6 示波器系统带宽 VS 上升时间 在实际测量过程中,示波器需要配合探头一起使用。这样,示波器+探头构成了一 套测试 系统
结论:示波器和探头的上升时间越小,对测量上升时间的误差影响就越小! 由于带宽与上升时间成倒数关系,所以有

SAMPLED WAVEFORM

SAMPLING CLOCK
经过放大器的输入信号加到快速电子开关 每个采样周期内开关暂时关闭使保持电容被充电到采样电压值 摸数转换器在下一个周期前将每个采样点的电平转换为一个数字值
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1.1 示波器就是看电压随着时间的变化过程的仪器
与图表类似, 示波器能帮助你看清在一段时间内究竟发生了什么.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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6.6 量化误差对测量的影响

实验: 将探头的地和信号针直接相连悬在空中,比较量程为 20mV/div 和 100V/div 时的 pk-pk 值, 其差异是多大?几十伏差异! 这表示在 100V/div 时测试出来的 20V 的信号,实际上只有不到 20mV! 所以对于测量 800V 的高 压,20V 的误差是很正常的!甚至 50V 的误差也是正常的! 上边图形中,上图在 1V/div 时测量出的 Pk-pk 值是 1.6399V 下图在 200mv/div 时测量出的 Pk-pk 值是 1.4939V。

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4.7 如何选择带宽 任何信号都可以分解成无数次谐波的叠加 理论上来说,带宽覆盖被测信号能量的 99.9%,测量的误差可以小于 3% 有些信号基频较低,却具有快速的上升时间!所以 3-5 倍的说法是不确切的 更高的频率成分,信号更快的上升时间会引入振铃现象,同时意味着的高次谐波分量 所占 能量比重更大
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6.4 量化误差

连续的模拟信号在转换为数字信号的离散化过程中 , 由于没有无限数量的离散化的数字电平来重组 连续的模拟信号,实际的模拟电压值与对应的数字化电平值之间总会有偏差,这个偏差值叫量化误 差。 在一定数值范围内的电压用相同的二进制代码来表示,因此,这个量化的不确定性是 ±1/2LSB LSB 可以理解为数字化的步进。量化误差是指量化结果和被量化模拟量的差值,显然量化级数越多, 量化的相对误差越小.量化级数指的是将最大值均等的级数,每一个均值的大小称为一个量化单位 5 位 ADC 3 位 ADC

此时,带宽五倍法则还 适用吗?

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