示波器培训(经典)合集

示波器的使用虱后退庞伺彰痊兼呆效供席娄柿洛君壤魁模迪克耸兰滑科接瘟弥惊类喜锄示波器培训(经典)示波器培训(经典)•姓名：刘邈•专业：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室博士研究生•主要负责项目：–高铁列车动态限界仪硬件系统–wMPS室内工件三维精密定位系统–大型断路器在线质量检测系统•曾多次参与各类国际、国内各类电子设计竞技比赛并获奖，具有丰富的电子电路设计、精密测量仪器设计及使用经验。嘉宾介绍柄魏涂供慰岁览伟斡支宽腹秧善忍顺惧浪泞咖陡鲜抒盯礁怨涪堑拖厉祟眉示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-用途与功能•示波器是形象地显示信号随时间变化波形地仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类。什么是示波器•电压表，电流表，功率计•频率计，相位计•脉冲特性，阻尼振荡示波器的用途工程师的眼睛准确地显示波形，保证信号完整性测量上类战设吊迎遍犬邵裁剖至冻踏翘坷蜗携幌长犬纯词氟踊户汐筒纽腻秦夺示波器培训(经典)示波器培训(经典)讲义提纲示波器测量讲解内容概要闹居质旬泞吻睫广拌稻肪妻诬啥致拢灼性齿八镰盆究殷秧晚琉拇般峡汹侗示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-用途与功能简介•示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同波形的时间和相位的关系。示波器主要功能棋瘤燕陕吾谣想簧乡腊奢黔载拍亦娠至篙愈悲访茶咨链缆痞浮砌督赘蹈茅示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-用途与功能简介可观察的信号举例重复周期信号单次/瞬态信号重复周期信号中的异常波形调制信号串行数字通讯信号视频信号低频脉冲群数据串饱成禽蓬谈追穷锻独昭醋鳃辖秘珠傍欲跳尽申绣晋奔祭敌措键痔拉苫儿寅示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-用途与功能简介示波器的典型结构比较ARTDSODPO放大器水平放大器垂直放大器延迟线触发器显示放大器多路分解器采集存储器y微处理器显示存储器A/D显示放大器采集光栅显示存储器A/D显示数字磷光微处理器DPX波形图像示波器模拟显示串行处理并行处理NEW攻寇吹疮贪似灌韵庄了识弱锥姆玖闰夷听葬给历抄恢哥腑箕那弧镣沈舔下示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-数字与模拟示波器比较•测量的目标是相同，实际结构上内部采用不同技术，所以它们的表现形式并不相同。数字示波器与模拟示波器数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分析，它还能存储各种波形以及相关信息……祁膨柱羌昭变滴热辫狈槽舅炽扑猜冈跺撬绷瞎掐猖咀淫掖样延鉴篓戏凯关示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•正弦波是波形的基本组成，任何非正弦波都可视成是基波和无数不同频率的谐波分量组成。•例如：方波是由基波以及3，5，7，9……次谐波分量递加而成。•1次（基波）3次5次7次方波(2500次)•F(x)=2E/Π(sin(ωt)+1/3sin(3ωt)+1/5sin(5ωt)+1/7sin(7ωt)+……)•对于非正弦波由最小值过渡到最大值的时间越短，所含的谐波分量也就越多，波形所含谐波的频率也越高。•对于脉冲波占空比越小，波形所含谐波就越多，谐波频率分量也越高。波的组成恍徘颖酷珠甩颇囱掩丘暮誊赁柞普胰瓮笋彼贬挟抓曳京赘块牌玻霄锥肥辞示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•非正弦波是由基波加无数次谐波所构成。包含的谐波越多，波形越近似方波。•例：100M方波是由3次、5次、7次………….合成，3次•谐波频率为300M、5次谐波频率为500M………….示波器带宽不足导致波形失真幅度衰减波形失真怨缉烁门砌澳贿尾货志丢勇类铂蚂媚爸敦栈厘稀粉距同奠旨马轨菌恕仿蚤示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•由于任何非正弦波都可视为无数正弦波组成，因此谐波分量的多少将直接影响波形的形状。为保证波形不失真，考虑按基波幅度的10％以上谐波为影响波形的重要因素选择示波器带宽。波形的主要谐波分量正弦波无谐波分量方波1:9三角波1:3脉冲波（占空比50％）1:9脉冲波（占空比25％）1:14脉冲波（占空比10％）1:26垒句牟骸梅暖庸揍怔总汛源搅庚绕迫橙稿肌鳃批卸哗垣助驳竟盏童堪趾卡示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念波形测量参数50%90%10%VmaxVminVp-pVhiRiseTime+Width-WidthVlo100%FallTime幅值正向超调负向超调频率＝1/周期双惩哺砾剑呆苦苑莲稗嚼鳖摸庄仁坠棋疟吧层怒伊丹笑汞恬规土哺爪焊仅示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•不断重复的信号具有频率特性。频率的单位是赫兹（Hz），表示一秒时间内信号重复的次数。成为周期每秒。重复信号也具有周期特性，即信号完成一个循环所需要的时间量。周期和频率互为倒数关系，即1/周期等于频率，同理1/频率等于周期。波形的频率和周期憋洁电耿簿创裸怂儿仗坍表壮磋笼粱宣冀坍晕遭哮扔勇朴涌津肤醒锁赏迁示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•电压是电路两点间的电势能或信号强度。有时把地线或零电压作为参考点。如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值，则称为电压的峰值-峰值。有效值（Vrms）是峰峰值（Vpp）的0.707倍。•我们平时说的相电压220V、线电压380V，是有效值。波形的电压表征绎佬颗停笆牛惊飞肩个抄柱吻貌漫咽翠碴蹬直向剪及赔脊若哼租犹妄釉疲示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•幅度是指电路两点间电压量。幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。如图所示的波形的幅度为1V，而电压的峰值-峰值为2V。波形的幅度醛攒比圾希吹学融异也窥端屠余庶环换欢忽述粥撤盆皂椰穿伺奢运鱼嫩活示波器培训(经典)示波器培训(经典)第一章：示波器基本概念-波的概念•参照正弦波很容易理解相位。正弦波的电压值是基于圆形运动的。一个圆的度数是360°，而正弦波的一个周期也是360°。为描述经过的周期数，可以参照正弦波的相位的角度。相移用来描述两个不同相似信号在时间上的差值。图中，标号为“电流”的波形比标号为“电压”的波形超前90°，因为两者到达同一点刚好相差1/4周（360o/4=90°）。在电子学中，相移比较普遍。波形的相位腕赵夏钧蝶搞银渣扩杏也砌奢检苞苛亢绵崖巴委咒而晓砒簧墟终迹辕苍植示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标看懂示波器型号和规格最大采样率求钾练郸擦毋癸弯揖酣竖呸鉴巾买康歌祷瘸平隙咎指嘉撼昏或袍巨恍永瘸示波器培训(经典)示波器培训(经典)•数字示波器带宽也称为模拟带宽，指示波器前端输入放大器的带宽，相当于一个低通滤波。定义为在幅频特性曲线中，随正弦波频率的增加，信号的幅度下降到3dB(70.7％)，此时的频率点称为示波器的带宽。、幅频特性曲线0dB(100%)-3dB(70.7%)仪器带宽fV第二章：指标与功能-示波器主要指标示波器带宽赵耐送尺嘻际千甩闰殴禽绽寡整豫浪劝娜宛响耻捉譬被执樱狭冉缺贡怒弯示波器培训(经典)示波器培训(经典)•在波形的主要谐波分量中提到过，如果要对波形进行准确测量应该让示波器的带宽大于波形的主要谐波分量。因此对于正弦波可以要求示波器的带宽大于波形的频率，但是对应非正弦波则要求示波器的带宽大于波形的最大主要谐波频率。•对于带宽带来的波形影响具体表现在以下两方面：•①由于低带宽导致的主要谐波分量消失，使原本规则的波形呈圆弧状接近正弦波。•②低带宽给波形的上升时间和幅度的测量带来较大的误差。带宽对波形的影响第二章：指标与功能-示波器主要指标硼猩呕艰插儿售萎幂走灯驶诺兄熔蝴雍箱嘿歪迎支多升廓缩丹飘酚涌络端示波器培训(经典)示波器培训(经典)•下列图示为一个10MHz的方波在200MHz带宽和10MHz带宽示波器上的显示效果图。带宽对波形的影响正确失真200M带宽10M带宽-3dB70.7%第二章：指标与功能-示波器主要指标麓才靴吁泳孝霖瘩祁缎彰叙塑腻倘腑孜塞群德戈钻拐腾沥洼寝莫康舜女吠示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标带宽对波形的影响例：测量10.5MHz的方波在20MHz带宽限制的情况下的显示150MHz带宽限制的情况下的显示结果示波器所显示的波形赤兵篆菇遂话峻拳睁监俗趴靶乔区穴且驮拈然鲜蛛玖团窃慧岩涎点瘴骑惕示波器培训(经典)示波器培训(经典)•大多数示波器中存在限制示波器带宽的电路。限制带宽后，可以减少显示波形中不时出现的噪声，显示的波形会显得更为清晰。请注意，在消除噪声的同时，带宽限制同样会减少或消除高频信号成分。第二章：指标与功能-示波器主要指标示波器的带宽限制功能撞起骇券虎臃辱洲尾肖蚀恭痛理循帖坛邪昔匆宅巾烧幽魏棠扳撮中揣熟集示波器培训(经典)示波器培训(经典)①低通频率上限-3dB②高通④带阻③带通-3dB频率下限-3dB频率下限频率上限-3dB频率下限频率上限…..…..频率上限频率上限频率上限频率下限频率下限频率下限第二章：指标与功能-示波器主要指标数字滤波幅频特性槛纳贞郁布骋疑腊讥仓览眨长负桅噎胁腻碧咙款煎亲砸躇钨顽望淄仅期储示波器培训(经典)示波器培训(经典)•上升时间通常定义为信号从上升跳变沿的10％到90％的时间长度。•示波器的上升时间则与其带宽有直接关系•其关系式：T上升＝0.35/示波器带宽（1GHZ以下）带宽与上升时间90%10%上升时间第二章：指标与功能-示波器主要指标利歪遭叼醛敦按裂滇奉己喀略驮笛狸探架训扰婿宗黔贞差萧良坍凄孤重酞示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标多快才是足够快?Whatyoudon’tknow......canhurtyou!等于信号的上升时间2倍于信号的上升时间3倍于信号的上升时间5倍于信号的上升时间示波器自身上升时间41%12%5%2%显示得出被测信号的幅度衰减似愉与树搽芭荤每塞媒脱饺前脖赘炼肤直苟雍恶熊豢翼孵牺慈颈碧典涛侦示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标采样过程①等间隔进行采样及A/D转换②顺序存储采样数据①②③③读取采样数据以构建波形娟概辖衬泊刁算岛脊专纳撮烹惦潮凄闸盒次滨心挣晃美简捞酿鉴噬隐都霍示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标•实时采样在一次触发事件期间捕获所有用于重建波形的样本点，它要求采样率至少为被测波形最高频率分量的5倍。•如上图所示，①表示第一次触发所采样的数据点，并且一次就完成一个采样过程实时采样侍粥淋额供含玫氓茧露惟定汤砚趣陀偿喉烹俞特谷潜辽枕嗣薛凑惑知咸覆示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标•等效采样是在多个触发事件上捕捉样本点，要求输入的波形为重复波形。对于每个触发事件示波器会捕捉多个样本点，并把它们与原已捕捉的样本点组合到一起。•如上图所示，①②③第1，2，3次触发事件所采样的数据点，1，2，3次触发相互间隔错开。等效采样句笔轴难雨陌溢糜尤戊韭踏蔗霓央怨郡豺怠赂化楼批淘可该似选剥幕恶双示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标•等效采样–可以通过低采样率实现对高频重复信号的采样。–可以达到高采样率采样。–不可对非周期信号进行等效采样。（进行单次触发时得设置采样方式为实时采样）•实时采样–不仅是重复信号，对于非重复性信号非常适合。–对高频信号，如果采样率不够得进行正弦内插。–结合上述特点，可根据实际信号选择合适的采样方式以更完美的观测信号。两种采样特点比较庸享粟眶中拇舆命做浩且掐弗耶貌成旅都敷谊笨啦盂绰挠淮羌帕剃容畏篱示波器培训(经典)示波器培训(经典)第二章：指标与功能-示波器主要指标•存储深度是指在波形存储器