數字示波器是一種電子測量儀器,具有使用方便、穩定性好、耐用性強等多個優點。隨著時代的不斷進步數字示波器技術也越來越高,功能更加全麵應用的領域也越來越廣泛。我們對於數字示波器的發展情況都有了解過嗎,下麵小編就來為大家具體介紹一下數字示波器的發展情況吧,希望可以幫助到大家。
數字存儲示波器有別於一般的模擬示波器,它是將采集到的模擬電壓信號轉換為數字信號,由內部微機進行分析、處理、存儲、顯示或打印等操作。這類示波器通常具有程控和遙控能力,通過GPIB接口還可將數據傳輸到計算機等外部設備進行分析處理。
其工作過程一般分為存儲和顯示兩個階段,在存儲階段,首先對被測模擬信號進行采樣和量化,經A/D轉換器轉換成數字信號後,依次存入RAM中,當采樣頻率足夠高時,就可以實現信號的不失真存儲。當需要觀察這些信息時,隻要以合適的頻率把這些信息從存儲器RAM中按原順序取出,經D/A轉換和LPE濾波後送至示波器就可以觀察的還原後的波形。
如果正弦波與鋸齒波電壓的周期稍不同,屏上出現的是一移動的不穩定圖形,這是因為掃描信號的周期與被測信號的周期不一致或不呈整數倍,以致每次掃描開始時波形曲線上的起點均不一樣所造成的。為了獲得一定數量的完整周期波形,示波器上設有“time/div"調節旋鈕,用來調節鋸齒波電壓的周期,使之與被測信號的周期呈合適的關係,從而顯示出完整周期的正弦波形。
當掃描信號的周期與被測信號的周期一致或是整數倍,屏上一般會顯示出完整周期的正弦波形,但由於環境或其他因素的影響,波形會移動,為此示波器內裝有掃描同步電路,同步電路從垂直放大電路中取出部分待測信號,輸入到掃描發生器,迫使鋸齒波與待測信號同步,此稱為“內同步"。如果同步電路信號從儀器外部輸入,則稱為“外同步"。操作時,使用“電平(LEVEL)"旋鈕,改變觸發電平高度,當待測電壓達到觸發電平時,掃描發生器開始掃描,直到一個掃
普通模擬示波器 CRT 上的 P31 熒光物質的餘輝時間小於 1ms。在有些情況下,使用 P7 熒光物質的 CRT 能給出大約 300ms 的餘輝時間。隻要有信號照射熒光物質,CRT 就將不斷顯示信號波形。而當信號去掉以後使用 P31 材料的 CRT 上的掃跡迅速變暗,而使用 P7 材料的 CRT 上的掃跡停留時間稍長一些。
那麽,如果信號在一秒鍾內隻有幾次,或者信號的周期僅為數秒,甚至信號隻猝發一次,那又將會怎麽樣呢?在這種情況下,使用我們上麵介紹過的模擬示波器幾乎乃至於*不能觀察到這些信號。
所謂數字存儲就是在示波器中以數字編碼的形式來貯存信號。當信號進入數字存儲示波器,或稱 DSO 以後,在信號到達CRT 的偏轉電路之前,示波器將按一定的時間間隔對信號電壓進行采樣。然後用一個模/數變換器(ADC)對這些采樣值進行變換從而生成代表每一個采樣電壓的二進製字。這個過程稱為數字化。
獲得的二進製數值貯存在存儲器中。對輸入信號進行采樣的速率稱為采樣速率。采樣速率由采樣時鍾控製。對於一般使用情況來說,采樣速率的範圍從每秒 20 兆次(20MS/s)到 200MS/s。存儲器中貯存的數據用來在示波器的屏幕上重建信號波形。所以,在DSO中的輸入信號接頭和示波器 CRT 之間的電路不隻是僅有模擬電路。輸入信號的波形在 CRT 上獲得顯示之前先要存貯到存儲器中,我們在示波器屏幕上看到的波形總是由所采集到數據重建的波形,而不是輸入連接端上所加信號的直接波形顯示。