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技術(shù)文章

示波器常用術(shù)語解釋

點擊次數(shù):2847 發(fā)布時間:2014-4-1

1、帶寬:指的是正弦輸入信號衰減到其實際幅度的70.7%時的頻率值,即-3dB點(基于對數(shù)標度)。本規(guī)范指出示波器所能準確測量的頻率范圍。帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。隨著信號頻率的增加,示波器對信號準確顯示能力將下降。如果沒有足夠的帶寬,示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會消失,細節(jié)數(shù)具將被丟失。如果沒有足夠的帶寬,得到的關(guān)于信號的所有特性、響鈴和振鳴等都毫無意義。

▲5倍準則(示波器所需帶寬=被測信號的zui高頻率成分Х5使用5倍準則選定的示波器的測量誤差將不會超過±2%,一般已足夠了。然而,隨著信號頻率的增加,這個經(jīng)驗準則已不再適用。帶寬越高,再現(xiàn)的信號就越準確。

2、上升時間:在數(shù)字世界中,時間的測定至關(guān)重要。在測定數(shù)字信號時,如脈沖和階躍波可能更需要對上升時間作性能上的考率。示波器必需要有足夠長的上升時間,才能準確的捕獲快速變換的信號細節(jié)。

▲示波器上升時間=被測信號的zui快上升時間+5上升時間描述示波器的有效頻率范圍,選擇示波器上升時間的依據(jù)類似于帶寬的選擇依據(jù)。示波器的上升時間越快,對信號的快速變換的捕獲也就越準確。

3、采樣速率:采樣速率表示的是示波器在一個波形或周期內(nèi),采樣輸入信號的頻率。表示為樣點數(shù)每秒(S/S)。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就越高,重要信息和事件丟失的概率就越小。如果需要觀測較長時間范圍內(nèi)的慢變信號,則zui小采樣率就變得較為重要。

計算采樣速率的方法取決于所測量的波形類型,以及示波器所采用的信號重構(gòu)方式。為了準確的再現(xiàn)信號并避免混淆,奈奎斯特定理規(guī)定,信號的采樣速率必需不小于其zui高頻率成分的兩倍。然而,這個定理的前提是基于無限長時間和連續(xù)的信號。由于沒有示波器可以提供無*的記錄長度,而且從定義上看,低頻干擾是不連續(xù)的,所以采用兩倍于zui高頻率成分的采樣速率是不夠的。實際上,信號的準確再現(xiàn)取決于其采樣速率和信號采樣點間隙所采用的插值法。

▲在使用正弦差值法時,為了準確再顯信號,示波器的采樣速率至少需為信號zui高頻率成分的2.5倍。使用線性插值法時,示波器的采樣速率應(yīng)至少是信號zui高頻率成分的10倍。

4、波形捕獲速率:是指示波器采集波形的速度。所有的示波器都會閃爍。也就是說,示波器每秒鐘以特定的次數(shù)捕獲信號,在這些測量點之間將不在進行測量。這就是波形捕獲速率,表示為波形數(shù)每秒(wfms/s)。波形捕獲速率取決于示波器的類型和性能級別,且有著很大的變化范圍。高波形捕獲速率的示波器將會提供更多的重要信號特性,并能極大的增加示波器快速捕獲瞬時的異常情況,如抖動、矮脈沖、低頻干擾和瞬時誤差的概率。

5、記錄長度:表示為構(gòu)成一個完整波形記錄的點數(shù),決定了每個通道中所能捕獲的數(shù)據(jù)量。由于示波器僅能存儲有限數(shù)目的波形采樣,波形的持續(xù)時間和示波器的采樣速率成反比。

6、觸發(fā)能力:示波器的觸發(fā)功能在正確的信號位置點同步水平掃描,決定著信號特性是否清晰。觸發(fā)控制按鈕可以穩(wěn)定重復的波形并捕獲單脈沖波形。

7、有效比特:是示波器準確再現(xiàn)正弦信號波形的能力的度量。這個度量將示波器的實際錯誤同理論上理想的數(shù)字化儀進行比較。由于實際的誤差數(shù)包括噪聲和失真,所以必需信號的頻率和幅度。

8、頻率響應(yīng):僅僅采用帶寬是不足以保證示波器準確捕獲高頻信號的。示波器設(shè)定的目標是一個特定類型的頻率響應(yīng):zui大平坦包絡(luò)時延(MFED)。此類型的頻率響應(yīng)用zui小的過沖和阻尼振蕩,提供*的脈沖逼真度。由于數(shù)字示波器是由實際的放大器、衰減器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、連接器和繼電器組成,MFED響應(yīng)只是對目標值的一個逼近。不同廠家的產(chǎn)品的脈沖逼真度有著很大的不同。

9、垂直靈敏度:垂直靈敏度指示垂直放大器對弱信號的放大程度,通常用每刻度多少毫伏來表示。多用途示波器能檢測出的zui小伏特數(shù)的典型值約為1mv每垂直顯示屏刻度。

10、掃描速度:掃描速度表征軌跡掃過示波器顯示屏的速度有多快,以便能夠發(fā)現(xiàn)更細微的細節(jié)。示波器的掃描速度用時間(秒)/格表示。

11、增益精度:增益精度是表征垂直系統(tǒng)對信號的衰減或放大的準確程度,通常用多少百分比誤差來表示。

12、水平準確度:水平或者時基準確度是指在水平系統(tǒng)中,顯示信號的定時的準確度,通常用多少百分比誤差來表示。

13、垂直分辨率:模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率,也就是數(shù)字示波器的垂直分辨率,是指示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的程度。垂直分辨率用比特數(shù)來度量。計算方法能提高有效的分辨率,例如高分辨率捕獲模式。

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