【導讀】數字存儲示波器(通常稱(chēng)為 DSO)是為了彌補模擬示波器的諸多不足而發(fā)明的。 DSO 輸入一個(gè)信號,并通過(guò)模數轉換器將其數字化。圖 顯示了是德科技數字示波器采用的一種 DSO 體系結構。
數字存儲示波器(通常稱(chēng)為 DSO)是為了彌補模擬示波器的諸多不足而發(fā)明的。 DSO 輸入一個(gè)信號,并通過(guò)模數轉換器將其數字化。圖 顯示了是德科技數字示波器采用的一種 DSO 體系結構。
數字示波器的體系結構
衰減器會(huì )調整波形。垂直放大器會(huì )在波形傳到模數轉換器(ADC)時(shí)做進(jìn)一步的調整。ADC 會(huì )對收到的信號進(jìn)行采樣和數字轉換,隨后將這個(gè)數據存入存儲器中。觸發(fā)器會(huì )尋找觸發(fā)事件,而時(shí)基會(huì )調整示波器的時(shí)間顯示。在示波器顯示信號之前,微處理器系統可以執行您指定的其他后期處理任務(wù)。
數據以數字形式表示,可使示波器執行各種波形測量。信號可以無(wú)限期地存放在存儲器中,也可打印或通過(guò)閃存、LAN、 USB 或 DVD-RW 傳輸到計算機中。事實(shí)上,您還能通過(guò)軟件提供的虛擬前面板在計算機上控制和監測示波器。
數字示波器可以支持您執行廣泛的波形測量,測量的復雜程度和范圍取決于示波器的功能組合。圖 是Keysight 8000 系列示波器的空白屏面。請注意,在屏幕的最左邊有一排測量按鍵 / 圖標,使用鼠標將這些圖標拖曳到波形上,示波器便可計算出測量結果。這些圖標非常直觀(guān)地顯示了可以執行哪一種測量計算,因此用起來(lái)非常方便。
數字示波器的功能有哪些
數字示波器作為一種重要的測量工具,具備多種功能以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的需求。以下是其主要功能:
電壓測量:數字示波器能夠測量直流和交流電壓,并顯示這些被測量的電壓在時(shí)間軸上的變化過(guò)程。
電流測量:通過(guò)外接電流傳感器,數字示波器可以顯示電流隨時(shí)間的變化情況。
頻率測量:用于測量電信號的頻率,包括正弦波、方波、三角波等各種波形。
相位測量:通過(guò)觀(guān)察電信號的兩個(gè)不同點(diǎn)之間的時(shí)間差來(lái)測量它們之間的相位差。
諧波分析:可以對復雜的非正弦波進(jìn)行諧波分析,測量其包含的各個(gè)頻率分量和振幅。
自動(dòng)測量:數字示波器能夠自動(dòng)測量信號的各種參數,如峰峰值、平均值、最大值、最小值、上升時(shí)間、下降時(shí)間等,從而減輕人工操作的負擔,提高測量的準確性和效率。
存儲和回放:可以存儲和回放被測信號的波形數據,以便用戶(hù)進(jìn)行復雜分析和長(cháng)時(shí)間監測。
延時(shí)采集:通過(guò)設置延時(shí)參數,數字示波器可以延遲一段時(shí)間后才開(kāi)始采集波形數據。
FFT頻譜分析:具備進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)的能力,可以將時(shí)域波形轉換為頻域頻譜,并進(jìn)行頻譜分析。
除此之外,數字示波器還有光標測試功能,能夠快速手動(dòng)測試信號的時(shí)間差或者幅值差,提供波形、水平、垂直等多種測量模式,大大擴展了光標測試的應用范圍。
在應用方面,數字示波器廣泛應用于電子制造、電力、通信、醫療、汽車(chē)和航空等領(lǐng)域。例如,在電子制造業(yè)中,數字示波器可以用于電路板設計、測試和調試過(guò)程中的電信號檢測和分析;在電力行業(yè)中,它可以用于電力系統、電機和變壓器的測試和維護。
數字示波器和模擬示波器區別
數字示波器(DSO)和模擬示波器(AO)是用來(lái)觀(guān)測和分析電信號波形的兩種不同類(lèi)型的示波器,它們之間有一些顯著(zhù)的區別:
1. 工作原理:
- 模擬示波器:模擬示波器通過(guò)電子管、示波管等模擬元件來(lái)放大和顯示電信號波形,傳統的模擬示波器采用模擬信號路徑進(jìn)行信號處理和顯示。
- 數字示波器:數字示波器將輸入信號進(jìn)行模數轉換,然后在數字化處理系統中進(jìn)行信號處理和顯示。數字示波器可以將采集的信號以數字方式處理、存儲和顯示。
2. 測量精度和靈活性:
- 模擬示波器:傳統模擬示波器的測量精度受限于模擬元件的性能,且通常較難進(jìn)行數字信號處理,靈活性有限。
- 數字示波器:數字示波器的測量精度通常受限于采樣率和分辨率,但可以通過(guò)數字信號處理技術(shù)實(shí)現更多功能,如自動(dòng)測量、存儲和數據分析等,具有更高的靈活性和功能擴展性。
3. 信號處理能力:
- 模擬示波器:模擬示波器在信號處理方面主要依靠模擬電路,處理能力相對有限,難以實(shí)現復雜的信號處理功能。
- 數字示波器:數字示波器配備了數字信號處理單元,能夠實(shí)現更復雜的信號處理和分析功能,包括傅立葉變換、濾波、自動(dòng)測量等功能。
4. 顯示與操作:
- 模擬示波器:模擬示波器通常使用示波管或者氣體放大器作為顯示元件,操作相對簡(jiǎn)單直觀(guān)。
- 數字示波器:數字示波器采用液晶顯示屏或其他數字顯示技術(shù),通常配備更多的顯示和操作功能,能夠實(shí)現信號的數字化存儲和處理。
數字示波器相比模擬示波器具有更高的測量精度、更強的信號處理能力和功能擴展性,但也相對復雜一些。
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