扫一扫，手机浏览- 技术文章
数字示波器的选择及使用注意事项
2013-10-23 11:09:50 来源：简介：
数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。数字示波器是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的电子测量仪器。
数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。
数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来，其应用越来越广泛，已成为测试工程师必备的工具之一。随着近几年来电子技术取得突破性的发展，全世界数字示波器市场进一步扩大，而作为在世界经济发展中扮演重要角色的中国，飞速发展的电子产业也催生了更庞大的数字示波器需求市场。
欲了解数字示波器详细产品资料请点击
数字示波器的选择技巧
在数字示波器选择过程开始前，您可能会考虑价格范围，但是数字示波器的价格取决于许多因素，包括带宽、采样率、信息数量和内存深度。由于数字示波器价格比模拟示波器贵得多，所以我们在选择数字示波器时一定要按需要而定，不能盲目的追求高指标，否则会带来很大的浪费。同时也不能单纯根据价格购买数字示波器，可能会得不到所需要的性能，也应考虑产品的价值。
如何合理的选择，主要有以下几点：
1、确定测试信号带宽
带宽一般定义为正弦波输入信号幅度衰减到–3dB时的频率，即幅度的70.7%。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。如果没有足够的带宽，示波器将无法测量高频信号，幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数据将被丢失；如果没有足够的带宽，得到的信号所有特性都毫无意义。
如需要精确测量带宽选择和*高被测信号频率的关系，我们先来看下面的一个例子：例如有一个50MHz的脉冲信号，为了保证测试信号幅度和上升延的精度，选择数字示波器的带宽应为被测信号频率的3-5倍，精确测量要8-10倍或以上。
带宽越高越好，但是更高的带宽往往意味着更高的价格，因此应按照预算来选择要观察的信号频率成分。
2、A/D转换器的采样速率（或采样速度）
采样速率是指数字示波器对信号采样的频率。示波器的采样速率越快，所显示的波形分辨率和清晰度就高，重要信息和事件丢失的概率就越小，越能真实重现原始信号。根据奈奎斯特定理，采样速率要大于等于2倍的被测信号频率，才能不失真地还原原始信号。但这个定理的前提是基于无限长的时间和连续的信号，在实际测试中，数字示波器的技术无法满足此条件。根据实践经验的积累，数字示波器为了准确地再现原始信号，采样速率一般为原始信号*高频率的2.5-10倍。
3、选用适当的存储深度，也称为记录长度
存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。
储存度：储存长度＝采样本*扫描速度*10，也可以说波形观测时间。
4、根据需要选择不同的触发功能
触发功能：要确保能捕获和同步被测信号，以利于观察和分析被测波形。
触发方式有三种：自动触发、常态触发、单次触发。
触发功能分两大类：
1）边缘（Edge）触发：所有的数字示波器都有，它是指正沿、负沿触发、视窗触发、前触发和后触发。
2）聪敏（Smart）触发：在高档示波器中考虑得非常完善。目前示波器上有：延迟触发、顺序触发、毛刺触发、间隔触发、漏失逻辑面触发、TV触发、本触发……
5、上升时间
上升时间的定义为脉冲幅度从10％上升到90％的这段时间，它反映了数字示波器垂直系统的瞬态特性。数字示波器必须要有足够快的上升时间，才能准确地捕获快速变换的信号细节。数字示波器的上升时间越快，对信号的快速变换的捕获也就越准确。
6、分析功能：应具有很强的自动处理、运算、测试和分析被测信号的能力。
1）形和数合格/失败自动判试功能；
2）高级函数处理：平均、微分、极分、指数、对数、乘方、开方、包络、高分制等运算功能；
3）FFT频谱运算功能从10K-4M点，具有功率谱、功本密度、相位矢量、虚部、实部等测量；
4）直方分析可按各种参数作直方测试信号的稳定性运算从500点-8M点；
5）波形参数趋势（Trend）分析功能，抖动（Jitter）和时间分析；
6）可开2-8个窗口，同时观察原波形和处理后波形；
7）提供X-Y显示，及X-Y+X-T及Y-T显示功能，并可进行游标测量。特别适合对数字通讯信号做矢量（Vectordiagram）分析。
7、储存和打印信号：
1）可在测试线某存储在软盘和硬盘上，并可在PC机上读出。有的数字示波器配有内置式打印机，方便打印分析长时间信号；
2）有的还提供VGA接口。
数字示波器的选择是一个看似简单而又很难处理的问题，市场上产品很多，并且技术各有差异，像进口的示波器如泰克，安捷伦等做得比较先进，质量比较好，但是价格也非常的昂贵，一台好的示波器一百万元，当然，许多大型的企业还是会选择这么贵的示波器，因为性能好，比较高端，但是对于一般的中小企业，买一台这样的示波器是一笔不小的开销。总之要根据各自的需求来选购。
数字示波器使用注意事项
1、区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器*重要的指标之一。数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的*高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与*高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=*高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。
所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。
2、有关采样速率
采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
①、如果采样速率不够，容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说
波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。
有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找*大*小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。
②、采样速率与t/div的关系
每台数字示波器的*大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。
综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档*好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则*好置于主扫速较慢的位置。
3、数字示波器的上升时间
在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，还与扫速有关。因此在使用数字示波器时，我们不能象用模拟示波器那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间。
*品牌：美国安捷伦Agilent、美国福禄克Fluke、Tektronix美国泰克、优利德UNI-T、固纬等
上一篇:电热鼓风干燥箱的选购方法下一篇:数字万用表的使用及注意事项
-
深圳市环越精度科技有限公司
电子电工仪器、仪表，日本三丰量具、量仪，力学仪器、工具，电子天平，放大镜、显微镜，环保热工仪器、仪表，涂镀层检测仪器，切削刀具，日本雅马拓YAMATO实验室设备一站式供应
内容声明：谷瀑为第三方平台及互联网信息服务提供者，谷瀑（含网站、客户端等）所展示的商品/服务的标题、价格、详情等信息内容系由店铺经营者发布，其真实性、准确性和合法性均由店铺经营者负责。谷瀑提醒您购买商品/服务前注意谨慎核实，如您对商品/服务的标题、价格、详情等任何信息有任何疑问的，请在购买前通过谷瀑与店铺经营者沟通确认；谷瀑上存在海量店铺，如您发现店铺内有任何违法/侵权信息，请在谷瀑首页底栏投诉通道进行投诉。深圳市环越精度科技有限公司 电话：0755-89805842 地址： 中国深圳.南山区桃源街道珠光东32号
