示波器的參數(shù)
序號(hào)設(shè)備名稱主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量單位備注
1示波器 1、臺(tái)式數(shù)字示波器,通道數(shù):2
2、帶寬:100MHz
3、單次采樣:1G Sa/S,等效采樣:25 GSa/S
4、垂直靈敏度:不小于2mV-5V/div
5、最大輸入電壓:400V(DC+AC峰值)
6、輸入阻抗:1MΩ/13PF
7、水平時(shí)基范圍:不小于2ns-50s/div
8、上升時(shí)間:3.8ns
9、顯示:彩色液晶
10、水平精度:0.01%
11、電源:100-240V,50/60Hz,50W20臺(tái)
帶寬:100MHz講的是:100MHz是指示波器的模擬通道的帶寬。在100MHz頻率范圍內(nèi),示波器所測量的信號(hào)幅值是可以保證在示波器所規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。當(dāng)測量信號(hào)超出100MHz時(shí),仍然可以測量,但不保證所測量的數(shù)值的誤差。
通常用有效存儲(chǔ)帶寬(BWa)來表征DSO的實(shí)際帶寬,其定義為:BWa=最高采樣速率/K。對于單次信號(hào),最高采樣速率是指最高實(shí)時(shí)采樣速率,即A/D轉(zhuǎn)化器的最高速率;對于重復(fù)信號(hào),是指最高等效采樣速率。K稱為帶寬因子,取決于DSO采用的內(nèi)插算法。DSO采用的內(nèi)插算法一般有線性(linear)插值和正弦(sinx/x)插值兩種。K在用線性插值時(shí)約為10,用正弦內(nèi)插約為2.5,而K=2.5只適用于重現(xiàn)正弦波,對于脈沖波,一般取K=4,此時(shí),具有1GSa/s采樣率的DSO的有效存儲(chǔ)帶寬為250MHz。這也解釋了示波器用于實(shí)時(shí)采樣時(shí),為什么最大采樣率通常是其額定模擬帶寬的四倍或以上。一般來說,采樣率總是越高越好。
圖3 不同插值方式的波形顯示
存儲(chǔ)、存儲(chǔ)深度
在示波器中,把經(jīng)過A/D數(shù)字化后的八位二進(jìn)制波形信息存儲(chǔ)到示波器的高速CMOS存儲(chǔ)器中,就是示波器的存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器的容量(存儲(chǔ)深度)是很重要的。在存儲(chǔ)深度一定的情況下,存儲(chǔ)速度越快,存儲(chǔ)時(shí)間就越短,它們之間是反比關(guān)系。所以:
存儲(chǔ)深度=采樣率×采樣時(shí)間
采樣率:
采樣、采樣速率
由于計(jì)算機(jī)只能處理離散的數(shù)字信號(hào),模擬電壓信號(hào)進(jìn)入示波器后面臨的首要問題就是連續(xù)信號(hào)的數(shù)字化(模/數(shù)轉(zhuǎn)化)問題。
通過測量等時(shí)間間隔波形的電壓幅值,并把該電壓轉(zhuǎn)化為用8位二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字信息,這就是DSO的采樣(見圖2)。每兩次采樣之間的時(shí)間間隔越小,那么重建出來的波形就越接近原始信號(hào)。采樣率(Sampling Rate)就是采樣時(shí)間間隔的倒數(shù)。例如,如果示波器的采樣率是每秒10G次(10GSa/s),則意味著每100ps進(jìn)行一次采樣。
圖2 示波器的采樣
根據(jù)Nyquist采樣定理,對于正弦波,每個(gè)周期至少需要兩次以上的采樣才能保證數(shù)字化后的脈沖序列能較為準(zhǔn)確的還原原始波形。如果采樣率低于Nyquist采樣率則會(huì)導(dǎo)致混疊(Aliasing)現(xiàn)象。
評(píng)論