示波器基础认识
示波器基础培训资料

示波器基础培训资料一、什么是示波器示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。
简单来说,示波器就像是电子世界的“眼睛”,让我们能够“看到”电信号的样子。
二、示波器的基本原理示波器的核心原理是基于电子束在电场中的偏转。
当被测信号输入到示波器时,会经过一系列的处理和放大,然后控制电子束在荧光屏上的偏转位置。
由于信号是随时间变化的,所以电子束的偏转位置也会随之改变,从而在荧光屏上形成了反映信号变化的轨迹。
三、示波器的主要组成部分1、垂直系统垂直系统主要负责放大和处理输入的电信号,决定了示波器能够测量的电压范围和精度。
它包括输入耦合选择、衰减器、放大器等部分。
2、水平系统水平系统控制着电子束在水平方向上的扫描速度,也就是决定了示波器在时间轴上的分辨率。
它通常由时基发生器、扫描电路等组成。
3、触发系统触发系统的作用是在输入信号的特定条件下,启动水平扫描,从而使显示的波形稳定。
触发条件可以是信号的上升沿、下降沿、特定的电压值等。
4、显示系统显示系统就是我们看到的示波器屏幕,通常是荧光屏或者液晶显示屏。
四、示波器的类型1、模拟示波器模拟示波器直接显示输入信号的连续变化,具有实时性好、响应速度快的优点,但分辨率和精度相对较低。
2、数字示波器数字示波器先对输入信号进行采样和数字化处理,然后再显示出来。
它具有更高的分辨率、精度和存储能力,可以对信号进行分析和处理。
五、示波器的主要参数1、带宽带宽是示波器能够准确测量的信号频率范围,通常是指示波器能够显示的正弦波输入信号幅度衰减到-3dB 时的频率。
带宽越高,示波器能够测量的高频信号就越准确。
2、采样率采样率是指示波器每秒对输入信号采样的次数。
采样率越高,示波器对信号的还原就越准确,能够捕捉到更快速的信号变化。
3、存储深度存储深度决定了示波器能够存储的采样点数量。
存储深度越大,示波器能够记录的信号长度就越长,便于分析长时间的信号变化。
示波器基础知识

示波器基础知识 1.1 说明和功能 我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。
而示波器则与共不同。
示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化,即波形。
示波器和电压表之间的主要区别是: 1.电压表可以给出祥测信号的数值,这通常是有效值即RMS值。
但是电压表不能给出有关信号形状的信息。
有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。
然而,示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。
2.电压表通常只能对一个信号进行测量,而示波器则能同时显示两个或多个信号。
显示系统 示波器的显示器件是阴极射线管,缩写为CRT,见图1。
阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统,称为电子枪。
电子枪向屏幕发射电子。
电子枪发射的电子经聚焦形成电子束,并打在屏幕中心的一点上。
屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就发出光来。
图1 阴极射线管图 电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。
在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。
偏转系统由水平(X)偏转板和垂直(Y)偏转板组成。
这种偏转方式称为静电偏转。
在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络,称为标尺。
标尺通常在垂直方向有8个,水平方向有10个,每个格为1cm。
有的标尺线又进一步分成小格,并且还有标明0%和100%的特别线。
这些特别的线和标明10%和90%的标尺配合使用以进行上升时间的测量。
我们后面会讨论这个问题。
如上所述,受到电子轰击后,CRT上的荧光物质就会发光。
当电子束移开后,荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。
这个时间称为余辉时间。
余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。
最常用的荧光物质是P31,其余辉时间小于一毫秒(ms).而荧光物质P7的余辉时间则较长,约为300ms,这对于观察较慢的信号非常有用。
P31材料发射绿光,而P7材料发光的颜色为黄绿色。
示波器及探头使用

示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主,分为两类,一类是福禄克(FLUKE)数字示波器,另一类是泰克(Tektronix ),另外还有一台建伍(KENWO0D)模拟示波器。
示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器,而且也是非常昂贵的一种仪器,所以正确使用示波器不仅能提高工作效率,也能减小对示波器的不合理损耗。
一、示波器基础知识♦什么叫示波器?示波器本质上是一种图形显示设备,它描绘电信号的图形曲线。
在大多数应用中,呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程:垂直(Y)轴表示电压,水平(X)轴表示时间。
有时称亮度为Z轴。
这一简单的图形能够说明信号的许多特性,例如:信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值(DC)和交流值(AC)信号的噪声值和噪声是否随时间变化。
♦波形测量频率和周期不断重复的信号具有频率特性。
频率的单位是赫兹(Hz),表示一秒时间内信号重复的次数。
成为周期每秒。
重复信号也具有周期特性,即信号完成一个循环所需要的时间量。
周期和频率互为倒数关系,即1/ 周期等于频率,同理1/ 频率等于周期。
电压电压是电路两点间的电势能或信号强度。
有时把地线或零电压作为参考点。
如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值,则称为电压的峰值- 峰值。
幅度幅度是指电路两点间电压量。
幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。
其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。
♦示波器的分类模拟示波器本质上,模拟示波器工作方式是直接测量信号电压,并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
示波器屏幕通常是阴极射线管(CRT。
电子束投到荧幕的某处,屏幕后面总会有明亮的荧光物质。
当电子束水平扫过显示器时,信号的电压是电子束发生上下偏转,跟踪波形直接反映到屏幕上。
在屏幕同一位置电子束投射频度越大,显示得也越亮。
新手必看示波器的使用方法

新手必看示波器的使用方法示波器是一种用于测量电信号波形和频率的仪器,它可以帮助我们更好地了解电路中的信号变化情况。
对于电子工程师和电子爱好者来说,示波器是必不可少的工具之一。
本文将介绍示波器的基本原理和使用方法,帮助新手快速上手。
一、示波器的基本原理示波器是通过将电信号转换成图像的方式来显示信号的波形和频率。
它的核心部件是一种叫做示波管的电子器件。
示波管内部有一个带有电子枪的电子束,当电子束被加速并撞击到荧光屏上时,就会形成一条条亮线。
这些亮线的位置和亮度可以反映出电信号的波形和频率。
示波器的输入端可以接收各种类型的电信号,包括直流信号、交流信号、脉冲信号等。
示波器可以通过调整水平和垂直扫描电压来控制电子束在荧光屏上的位置,从而显示出不同波形的图像。
二、示波器的使用方法1. 连接示波器示波器的输入端需要接收电信号才能进行测量,所以第一步是将要测量的电路与示波器连接起来。
示波器的输入端通常会标注为“CH1”、“CH2”等,代表不同的通道。
如果要同时测量多个信号,可以将它们连接到不同的通道上。
2. 调整示波器参数在进行测量前,需要对示波器进行一些参数调整。
首先需要调整水平扫描电压和垂直扫描电压,使得信号能够在荧光屏上完整地显示出来。
水平扫描电压控制时间轴的宽度,垂直扫描电压控制信号的幅度。
一般情况下,示波器会自动调整这些参数,但是如果需要进行精细调整,可以使用示波器的控制按钮进行调整。
另外,示波器还有一些其他的参数需要进行设置,比如触发模式、采样率、时间基准等。
这些参数的设置需要根据不同的测量需求进行调整。
3. 执行测量当示波器的参数设置完成后,就可以开始进行测量了。
示波器会将接收到的电信号转换成波形图,并在荧光屏上显示出来。
通过观察波形图,可以了解信号的幅度、频率、周期等信息。
在进行测量时,需要注意以下几点:(1)触发模式:示波器可以通过外部触发、内部触发等多种方式进行触发。
触发模式的选择需要根据具体的测量需求进行调整。
示波器使用基础知识

示波器使用基础知识示波器(Oscilloscope)是一种用于观测和测量电信号波形的仪器,是电子实验室和工程师常用的工具之一、它能够显示电压随时间变化的波形图,并可以用于分析信号的频率、幅度、相位等特性。
本文将介绍示波器的基础知识,包括工作原理、种类、操作方法等内容。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于信号的采样和显示。
当被测信号通过示波器的输入通道时,示波器会对信号进行采样,并将采样结果通过电子束扫描的方式显示在屏幕上,形成波形图。
示波器的核心部件是电子束管,它是一种真空管,内部包含有阴极、聚焦剂、水平和垂直偏转板等。
当示波器接收到信号后,会对电子束施加水平和垂直的偏转电压,使电子束在屏幕上形成波形图。
二、示波器的种类示波器根据使用范围、性能特点等因素可以分为不同的种类。
常见的示波器包括:1.模拟示波器:采用电子束管显示波形图,具有较高的输入动态范围和带宽,适用于高频、高速的信号测量。
2.数字示波器:采用数字方式对信号进行采样和处理,并通过液晶显示屏显示波形图。
数字示波器可以对波形进行数学运算、存储、触发等操作,适用于对信号进行更复杂的分析和处理。
3.存储示波器:能够将波形数据存储在内部存储器中,并可以通过接口输出到计算机进行进一步分析和处理。
4.扫描示波器:通过扫描方式显示多个信号的波形图,适用于多通道信号的观测和比较。
三、示波器的操作方法1.连接电源和信号源:示波器通常需要连接外部电源,并通过输入通道接收被测信号。
在连接信号源时,需要注意信号源的适配性和匹配阻抗。
2.调节水平和垂直控制:示波器的水平和垂直控制可以调节波形图的位置和大小。
水平控制可以调整波形图的水平偏移和触发位置,垂直控制可以调整波形图的幅度和灵敏度。
3.设置触发模式:示波器可以设置触发模式以稳定地显示波形图。
触发模式可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等进行设置。
4.进行波形显示和分析:根据需要可以选择采样率和时间基准进行波形显示。
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。
新手必看示波器的使用方法
新手必看示波器的使用方法示波器是一种用来观测电信号波形的仪器,它可以帮助我们检测和分析电路中的各种问题,是电子工程师必备的重要工具。
然而,对于初学者来说,示波器的使用可能会有些困难和陌生。
在本文中,我们将介绍一些关于示波器的基础知识和使用方法,帮助新手更好地掌握这一工具。
一、示波器的基本构成示波器由三个基本部分组成:控制面板、显示屏和探头。
控制面板包括各种控制按钮和旋钮,用来控制示波器的各种功能。
显示屏用来显示电信号波形。
探头则是将电路中的信号引导到示波器输入端的装置。
探头通常包括一个夹子和一个探头头部,头部将电信号转换成示波器能够读取的信号。
二、示波器的工作原理示波器的工作原理是将电信号转换成可视化的波形。
当电信号通过探头引入示波器时,示波器会将信号放大并显示在屏幕上。
示波器的屏幕通常是一个二维的坐标轴,其中横轴表示时间,纵轴表示电压。
当电信号经过示波器时,它会在屏幕上显示出一个波形,这个波形可以帮助我们分析电路中的各种问题。
三、示波器的使用方法1. 连接示波器和电路首先,我们需要将示波器和电路连接起来。
将探头夹子夹在电路中需要测试的地方,然后将探头头部插入示波器的输入端。
2. 设置示波器的参数在连接电路和示波器之后,我们需要设置示波器的参数。
这些参数包括水平和垂直的缩放比例、时间基准、触发模式等等。
这些参数的设置将影响到示波器显示的波形。
对于初学者来说,最好选择自动设置或者使用预设的参数。
3. 观察示波器的波形当示波器的参数设置好之后,我们可以开始观察电信号的波形了。
在观察波形的过程中,我们需要注意以下几点:(1)观察波形的形状和幅度我们需要仔细观察波形的形状和幅度,以确定电路中是否存在问题。
例如,如果波形的幅度过大或过小,可能意味着电路中存在过载或失效的元件。
(2)观察波形的频率我们还需要观察波形的频率,以确定电路中的信号频率是否符合要求。
如果信号频率过高或过低,可能会影响电路的性能和稳定性。
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
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
示波器入门指南
维修与保养合同
考虑购买维修与保养合同 ,以确保在设备出现故障 时能够获得及时、专业的 维修服务。
06
总结回顾与拓展学习资源推荐
关键知识点总结回顾
波形显示与测量
掌握示波器如何显示和测量各种波形,如 正弦波、方波、三角波等,以及如何进行
幅度、频率和时间的测量。
A 示波器基本原理
了解示波器的基本工作原理,包括 信号输入、垂直放大、水平扫描和
频率、周期和相位测量
频率测量
通过示波器的自动测量功能或手动计算方式,可以实现对信号频率的测量。自动测量功能 可以快速准确地给出信号频率值,而手动计算方式则需要根据屏幕显示的波形周期进行计 算。
周期测量
周期是信号重复出现的时间间隔,通过示波器的水平扫描系统和自动测量功能,可以实现 对信号周期的准确测量。
信号调制与解调分析
调制是将低频信号加载到高频载波上的过程,而解调则是从已调信号中提取出原始低频信号的过程。通过示 波器的调制与解调分析功能,可以实现对调制信号的参数测量和解调处理。
信号噪声与失真分析
噪声和失真是影响信号质量的两个重要因素。通过示波器的噪声与失真分析功能,可以实现对信号中噪声成 分和失真程度的准确测量和评估。这对于提高电子设备的性能和可靠性具有重要意义。
扫描速度
指示波器水平扫描的速度,即每秒扫过的水平距离。较快的扫描速度能够实时 捕捉高速信号的变化,而较慢的扫描速度则适用于观察信号的慢速变化。
03
示波器操作方法与技巧
面板布局及功能介绍
01
02
03
示波器前面板
包括显示屏、旋钮、按键 等,用于实现信号输入、 波形显示、参数设置等功 能。
示波器后面板
长时间不使用示波器时,应将其存放在干燥 、阴凉的地方,并定期通电检查以确保设备 正常。
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垂直 8 格
水平 10 格
2 .頻寬 ( BANDWIDTH ) 頻寬
增加信號頻率,當信號電壓低於原始信號的 -3db ( 0.707倍 ) 的頻率讀值。 電壓量測必須採用正弦波的峰對峰值 ( PKPK ) 。 信號源是指正弦波。
Peak to Peak
0.707倍 倍
2.頻寬 ( BANDWIDTH ) 頻寬
類比信號
頻率( 週期 ( S ) = 1 / 頻率 Hz )
3.取樣率 ( SAMPLING RATE ) 取樣率
何謂取樣時間 ? 示波器取樣一點所須的時間。單位是 “ 秒 / 1點 ” 何謂取樣頻率 ? 示波器在一秒鐘內取樣的點數。單位 “ 點數 / 1秒 ” 又稱為 “ SAMPLING / S” 示波器取樣時間 ( SAMPLING TIME ) 與取樣頻率 ( SAMPLING RATE ) 之間為反比關係。 SAMPLING TIME = 1 / SAMPLING RATE
示波器基礎認識
COB 电子工程部 电子工程部S/I Team 2003
1.外觀 ( FEATURE ) - 軌跡 ( TRACE ) 外觀
顯示波形的方格 ( GRID ) 為 10 x 8 的尺寸,時間檔位 ( TIME/DIV ) 水平有 10 格,電壓檔位 ( VOLT/DIV )垂直有 8 格。
水平 10 格表示記錄時間
5.最高取樣的記錄時間 ( MSRW ) 最高取樣的記錄時間
如果示波器欲維持在高取樣率下使用,必須要有足夠的取樣點 ( 擷取記憶體 ),因此便可以擁 有更長的記錄時間,我們稱之為最高取樣的記錄時間 ( Maximum Sample Rate Window )。 取樣定律 ( P = R × S ) P:表示取樣點 R:表示記錄時間 S:表示取樣率 舉例: 機型 LC584AL 的規格為 取樣率 8GS/sec 記憶點數 8Mpoints 則 8GS/S可使用的時間範圍 是多少 ? 時間檔位是多少 ?
個取樣點還原一個週期明顯不足, 用 5 個取樣點還原一個週期明顯不足, 用10 個取樣點還原一個週期比較適當。
5.最高取樣的記錄時間 ( MSRW ) - 記錄時間 ( RECORD TIME ) 最高取樣的記錄時間
時間檔位指的是水平 1 格的時間,水平軸總共有 10 格。 記錄時間 = 10 × 時間檔位
(1GHz以上為 以上為0.40) 以上為
TOP 90%
AMPLITUDE
10% BASE
上昇時間 ( Tr )
2.頻寬 ( BANDWIDTH ) - 上昇時間 ( RISE-TIME ) 頻寬
示波器的頻寬越低,造成上昇時間越大。 100MHz Tr = 0.35 ÷ 100MHz = 0.35 x 10ns = 3.5ns 200MHz Tr = 0.35 ÷ 200MHz = 0.35 x 5ns = 1.75ns 350MHz Tr = 0.35 ÷ 350MHz = 1ns 500MHz Tr = 0.35 ÷ 500MHz = 0.35 x 2ns = 0.7ns 1GHz Tr = 0.35 ÷ 1GHz = 0.35 x 1ns = 0.35ns
2Vs
信號阻抗 輸出電壓為Vs Rs=50ohm 輸出電壓為
示波器內阻 Ro=50ohm
示波器內阻等於信號內阻
6.阻抗匹配 ( COUPLING ) - 終端阻抗 ( TERMINAL ) 阻抗匹配
一般屬通訊信號或阻抗設計為 50Ω 的電路 ( 信號產生器 ),正常使用應該搭配同軸電線 ( BNC ) 不須使用測試棒。 以下圖例為交流電源分析:
頻寬是指示波器容許輸入信號的頻率寬度,通常也是指 -3db 的頻率讀值。 假設輸入電壓為 1V, 將電壓與頻率之間的關係繪成座標方式,如以下結果 :
VOLTAGE 1V
Preal db = 10 log P ideal
Vreal 2 R db = 10 log 2 Videal R
電壓(V) 電壓 +2.5V 交 流 +1.5V 直 流
+2.5V
+1.5V
+0.5V 0
+0.5V 0
時間(t) 時間 表示方式 ⇒ AC2V+DC1.5V 阻抗匹配為 DC1MΩ:直流+交流信號。 Ω 直流+交流信號。
6.阻抗匹配 ( COUPLING ) - 交流信號 ( ALTERNATING CURRENT ) 阻抗匹配
7.接地問題 ( GROUNDING ) - 量測系統 ( 測試棒 + 示波器 ) 等效電路 接地問題
數位示波器搭配的電源線為 3-PIN 的電源插頭,第三支腳為接地線,測試棒的負端與電源接 地線在示波器內部是短路,因此電源接地使整部儀器對地不會有任何電位差,以確保使用者 的安全。
測試棒電阻 測試棒正端 系統電容 測試棒負端 接地電感 示波器 內阻
-3db=0.707V
V db = 20 log real V ideal
頻率寬度
FREQUENCY 頻率讀值
2.頻寬 ( BANDWIDTH ) - 上昇時間 ( RISE-TIME ) 頻寬
在量測儀器的應用上,頻寬與上昇時間的關係,如以下的關係式 :
示波器的上昇時間
=
0 . 35 示波器的頻寬
4.取樣點 ( SAMPLING POINT ) 取樣點
數位示波器數位化類比波形後,將數位資料顯示在螢幕上,每一個點代表一筆數據資料,因 此在螢幕上的點數越多,時間解析度越高。
取樣點 : P
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
4.取樣點 ( SAMPLING POINT ) 取樣點
取樣率必須要維持在最快信號的 10 倍以上。
0.35 示波器的上昇時間 = = 0.7 ns 500 MHz
量測值 = 3.5ns 2 + 0.7 ns 2 = 3.57 ns
3.57 − 3.5 ERROR = × 100% = 2% 3 .5
示波器的上昇時間約為 1/5 倍信號的上昇時間 誤差為 2%
2.頻寬 ( BANDWIDTH ) - 量測誤差 ( MEASUREMENT ERROR ) 頻寬
電源供應器
電 源 線 AC110 / 220V 電源接地
7.接地問題 ( GROUNDING ) - 量測系統等效電路 ( SYSTEM EQUIPMENT ) 接地問題
測試棒內阻 Rp=9Mohm
Vs
~
信號阻抗 Rs
系統電容
示波器內阻 Ro=1Mohm
接地電感
示波器內阻必須遠大於信號阻抗
示波器基礎認識 ( BASIC )
6.阻抗匹配 ( COUPLING ) - 交直流信號 ( DIRECT+ALTERNATING CURRENT ) 阻抗匹配
信號源包括直流及交流信號。 示波器上交流的定義是指頻率大於50Hz的信號,直流是指頻率小於50Hz的信號。
信號源只有包括交流信號。 示波器上交流的定義是指頻率大於50Hz的信號,直流是指頻率小於50Hz的信號。
電壓(V) 電壓 +2.5V 交 流 +1.5V 直 流 +1V
+0.5V 0
0 時間(t) 時間 表示方式 ⇒ AC2V+DC1.5V -1V 阻抗匹配為 AC1MΩ:交流信號。 Ω 交流信號。
假設某信號的上昇時間為 3.5ns ,若使用 100MHz 頻寬的示波器量測誤差如下:
0.35 示波器的上昇時間 = = 3.5ns 100 MHz
量測值 = 3.5ns 2 + 3.5ns 2 = 4.95ns
4.95 − 3.5 ERROR = × 100% = 41.4% 3 .5
示波器的上昇時間等於信號的上昇時間 誤差為 41.4%
3.取樣率 ( SAMPLING RATE ) 取樣率
類比示波器的線性波形無法儲存只能觀看,並從亮度分辨信號出現的比例。 數位示波器可將類比信號轉換為數位資料,並可容易的作後續的資料處理。
(T1,V1) (T2,V2) (T3,V3)
. . . . . . . . . . . . . . .
(Tn,Vn)
取樣點 : P
取樣時間 ( S ) = 1 / 取樣頻率 ( S / S )
3.取樣率 ( SAMPLING RATE ) 取樣率
重複取樣 ( RANDOM INTERLEAVE SAMPLING ):僅有在快速時間檔位下,示波器取樣多次 使解析度增加後,再一次全部顯示在畫面上,因此重複取樣功能只適用在規則重複出現的信 號源,重複取樣率可高達10~25Gs/s。 單擊取樣 ( SINGLE-SHOT ):示波器以最快速的取樣率擷取信號一次。
P = R×S 8 M = R × 8 GS / S 8M = 1mS ( 記錄時間 ) 8 GS / S 記錄時間 1mS 時間檔位 = = = 0 . 1mS 10 10 R=
6.阻抗匹配 ( COUPLING ) - 終端阻抗 ( TERMINAL ) 阻抗匹配
一般屬通訊信號或阻抗設計為 50Ω 的電路 ( 信號產生器 ),正常使用應該搭配同軸電線 ( BNC ) 不須使用測試棒。 以下圖例為直流電源分析:
2.頻寬 ( BANDWIDTH ) - 量測誤差 ( MEASUREMENT ERROR ) 頻寬
假設某信號的上昇時間為 3.5ns ,若使用 300MHz 頻寬的示波器量測誤差如下:
0.35 示波器的上昇時間 = = 1.17 ns 300 MHz
量測值 = 3.5ns 2 + 1.17 ns 2 = 3.69ns
每一個點皆包括時間與電壓數據
3.取樣率 ( SAMPLING RATE ) 取樣率