什么是數(shù)字示波器？

數(shù)字示波器是一種測量儀器，可將電信號(hào)的時(shí)間變化轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，將其記錄在內(nèi)存中，然后顯示在顯示器上。

與僅測量某一點(diǎn)的電壓或電流的測試儀不同，示波器可以觀察電信號(hào)的周期/頻率和上升沿，以及多個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間和相位差。

示波器大致分為數(shù)字示波器和模擬示波器。模擬示波器將電信號(hào)實(shí)時(shí)投射到陰極射線管上，而這里使用的數(shù)字示波器則將信息收集為通過以離散時(shí)間間隔對電信號(hào)進(jìn)行采樣而獲得的“點(diǎn)"，并生成偽顯示波形。

數(shù)字示波器的應(yīng)用

示波器是一種以時(shí)間軸為橫軸，觀察電路中電壓、電流等電信號(hào)波形的測量儀器，用于分析故障原因。

數(shù)字示波器經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為波形，因此與模擬示波器相比，它們存在實(shí)時(shí)性能較差的缺點(diǎn)，但從2000年開始，屏幕更新速度變得更快。提高到不會(huì)造成任何實(shí)際問題的水平。

此外，隨著價(jià)格逐漸下降，數(shù)字示波器現(xiàn)在已被廣泛使用。 

數(shù)字示波器原理

1. 輸入信號(hào)處理

數(shù)字示波器的特點(diǎn)是使用衰減器調(diào)整輸入信號(hào)的靈敏度，使用放大器優(yōu)化幅度，然后將其應(yīng)用到A/D轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換器在由采樣頻率設(shè)定的定時(shí)捕獲信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并將該數(shù)字值作為波形中的一點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄在記錄存儲(chǔ)器中。

2. 錄音內(nèi)存

記錄存儲(chǔ)器具有FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，當(dāng)記錄存儲(chǔ)器滿時(shí)，丟棄最舊的數(shù)據(jù)并寫入新數(shù)據(jù)。因此，記錄存儲(chǔ)器始終保留最新數(shù)據(jù)。

3. 信號(hào)波形

從A/D轉(zhuǎn)換器到記錄存儲(chǔ)器的寫入由觸發(fā)電路控制。當(dāng)來自觸發(fā)電路的信號(hào)停止對記錄存儲(chǔ)器的寫入時(shí)，波形記錄（存儲(chǔ)在那里的每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)集合）被傳送到顯示存儲(chǔ)器。根據(jù)該顯示存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，信號(hào)波形顯示在示波器顯示屏上。

4. 預(yù)觸發(fā)

如果觸發(fā)電路信號(hào)立即停止新的信號(hào)采集，則記錄存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的波形記錄是觸發(fā)信號(hào)之前的波形記錄。這樣，數(shù)字示波器的特點(diǎn)之一就是可以觀察觸發(fā)信號(hào)之前的輸入信號(hào)，這是一種稱為預(yù)觸發(fā)的功能。對于模擬示波器，亮線掃描是在接收到觸發(fā)信號(hào)后開始的，因此很難捕獲觸發(fā)信號(hào)之前的波形。

如何選擇數(shù)字示波器

選擇型號(hào)時(shí)，使用規(guī)格足以滿足測量內(nèi)容的示波器非常重要。具體來說，您需要牢記以下幾點(diǎn)。

• 頻率特性：
  頻帶越寬越好。

• 采樣頻率
  采樣頻率越快更有優(yōu)勢

• 通道數(shù)
  通道越多越好。

• 內(nèi)存長度
  內(nèi)存容量越大越好。

• 可用探針的類型
  擁有多種可用探針是有利的。

• 觸發(fā)功能
  如果可以設(shè)置各種觸發(fā)條件，那就更有利了。

數(shù)字示波器除了觀察波形的基本用途外，其用途正在擴(kuò)展到包括時(shí)序驗(yàn)證、波形分析、一致性測試等，隨之而來的是測量范圍和功能也在不斷增加。另一方面，如果想要高性能，價(jià)格就不可避免的會(huì)高一些。因此，越來越需要選擇功能符合使用目的的型號(hào)。

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