示波器在生產(chǎn)和研發(fā)中都是非常重要的一種儀器,而且也是非常昂貴的一種儀器,所以正確使用示波器不僅能提高工作效率,也能減小對(duì)示波器的不合理?yè)p耗。在使用示波器時(shí),經(jīng)常會(huì)接觸到一些術(shù)語(yǔ),下面就為大家介紹一下。
帶寬
帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力。隨著信號(hào)頻率的增加,示波器對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確顯示能力將下降。示波器帶寬指的是正弦輸入信號(hào)衰減到其實(shí)際幅度的70.7% 時(shí)的頻率值。如果沒(méi)有足夠的帶寬,示波器將無(wú)法分辨高頻變化。幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會(huì)消失,細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失。如果沒(méi)有足夠的帶寬,得到的關(guān)于信號(hào)的所有特性,響鈴和振鳴等都毫無(wú)意義。示波器所需帶寬=被測(cè)信號(hào)的最高頻率成分× 5。為了保證測(cè)試信號(hào)幅度和上升延的精度,選擇示波器的帶寬應(yīng)為被測(cè)信號(hào)頻率的3-5倍,精確測(cè)量要8-10倍或以上。
采樣率
采樣速率也稱為數(shù)字化速率,是指單位時(shí)間內(nèi),對(duì)模擬輸入信號(hào)的采樣次數(shù),常以MS/s或GS/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(hào)為一個(gè)100KHz的正弦信號(hào),示波器顯示的信號(hào)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(hào)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。根據(jù)奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號(hào)高頻成分的2倍才不會(huì)發(fā)生混迭,如一個(gè)500MHz的信號(hào),至少需要1GS/s的采樣速率。可以通過(guò)調(diào)整掃速或采用自動(dòng)設(shè)置(Autoset)來(lái)防止混迭的產(chǎn)生。
觸發(fā)功能
要確保能捕獲和同步被測(cè)信號(hào),以利于觀察和分析被測(cè)波形。觸發(fā)方式一般有三種:自動(dòng)觸發(fā)、正常觸發(fā)、單次觸發(fā)。一般常用的觸發(fā)方式為 邊緣(Edge)觸發(fā),如上升沿觸發(fā)或者下降沿觸發(fā)。觸發(fā)源有內(nèi)部通道觸發(fā)或者外部信號(hào)觸發(fā)。
掃描速度
掃描速度表征軌跡掃過(guò)示波器顯示屏的速度有多快,使您能夠發(fā)現(xiàn)更細(xì)微的細(xì)節(jié)。示波器的掃描速度用時(shí)間 (秒) / 格表示。
耦合
耦合控制機(jī)構(gòu)決定輸入信號(hào)從示波器前面板上的BNC輸入端通到該通道垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)其它部分的方式。耦合控制可以有兩種設(shè)置方式,即DC耦合和AC耦合。DC耦合方式為信號(hào)提供直接的連接通路。因此信號(hào)提供直接的連接通路。因此信號(hào)的所有分量(AC和:DC)都會(huì)影響示波器的波形顯示。AC耦合方式則在BDC端和衰減器之間串聯(lián)一個(gè)電容。這樣,信號(hào)的DC分量就被阻斷,而信號(hào)的低頻AC分量也將受阻或大為衰減。示波器的低頻截止頻率就是示波器顯示的信號(hào)幅度僅為其直實(shí)幅度為71%時(shí)的信號(hào)頻率。示波器的低頻截止頻率主要決定于其輸入耦合電容的數(shù)值。示波器的低頻截止頻率典型值為10Hz。和耦合控制機(jī)構(gòu)有關(guān)的另一個(gè)功能是輸入接地功能。這時(shí),輸入信號(hào)和衰減器斷開并將衰減器輸入端連至示波器的地電平。當(dāng)選擇接地時(shí),在屏幕上將會(huì)看到一條位于0V電平的直線。這時(shí)可以使用位置控制機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)這個(gè)參考電平或掃描基線的位置。
輸入阻抗
多數(shù)示波器的輸入阻抗為1MΩ和大約25pF相關(guān)聯(lián)。這足以滿足多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的要求,因?yàn)樗鼘?duì)多數(shù)電路的負(fù)載效應(yīng)極小。有些信號(hào)來(lái)自50Ω輸出電阻的源。為了準(zhǔn)確的測(cè)量這些信號(hào)并避免發(fā)生失真,必須對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行正確的傳送和端接。這時(shí)應(yīng)當(dāng)使用50Ω特性阻抗的電纜并用50Ω的負(fù)載進(jìn)行端接。
畸變
畸變是對(duì)期望或理想的輸入信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)的任何振幅的偏差。在實(shí)際中,畸變通常是在快速波形轉(zhuǎn)換后及有時(shí)涉及“阻尼振蕩”時(shí)出現(xiàn)。
衰減因數(shù)
所有的探頭有衰減因數(shù),并且一些探頭具有可選的衰減因數(shù)。典型的衰減因數(shù)是 1X ,10X, 100X和1000X(高壓探頭) 。衰減因數(shù)是探頭衰減信號(hào)振幅的量。
探頭帶寬
所有的探頭都有帶寬。10 兆探頭具有10兆赫帶寬,100 兆探頭具有100 兆赫帶寬。探頭的帶寬是指探頭的響應(yīng)引起輸出振幅降至70.7% 的頻率。
最大額度電壓
最大額定電壓由探頭本身和測(cè)量點(diǎn)的探頭組合的額定擊穿電壓決定。應(yīng)避免接近最大額定電壓。
溫度范圍
電流探頭有最大的操作溫度指標(biāo),是由于引入繞組的磁通產(chǎn)生的熱效應(yīng)。溫度增加,總損耗增加。因此,電流探頭有最大振幅對(duì)頻率的衰減曲線。精度(通用)對(duì)于電壓探頭,其精確度通常參考于探頭對(duì)直流信號(hào)的衰減。
探頭補(bǔ)償
一個(gè)實(shí)際的10:1探頭具有幾個(gè)可調(diào)的電容和電阻以便在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得正確的頻率響應(yīng),這些可調(diào)元件的大多數(shù)都是在制造探頭時(shí)由工廠調(diào)好的。只有一個(gè)微調(diào)電容留給用戶去調(diào)節(jié)。這個(gè)電容稱為低頻補(bǔ)償電容,應(yīng)當(dāng)通過(guò)調(diào)節(jié)這個(gè)電容使得探頭和與相配用的示波器匹配,使用示波器前面板上的信號(hào)輸出可以很容易地進(jìn)行這項(xiàng)調(diào)節(jié)工作,示波器的這個(gè)輸出端標(biāo)有"探頭調(diào)節(jié)"、"校準(zhǔn)器""CAL"或者"探頭校準(zhǔn)"等標(biāo)志,并能送出一個(gè)方波輸出電壓。方波中包含很多頻率分量。當(dāng)所有這些分量都以正確的幅度送至示波器時(shí),就能在示流器屏幕上再現(xiàn)方波信號(hào)。下圖示出探頭欠補(bǔ)償,正確補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償?shù)挠绊憽?/span>