示波器示波原理的ppt下载

这是示波器示波原理ppt，包括了示波器功能，可观察的信号举例，波形测量参数，数字示波器常用单位，前缀一览等内容，欢迎点击下载。

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数字存储示波器基础知识培训 8vd红软基地
示波器功能8vd红软基地
可观察的信号举例8vd红软基地
波形测量参数8vd红软基地
数字示波器常用单位8vd红软基地
前缀一览8vd红软基地
模拟示波器8vd红软基地
示波器分类8vd红软基地
数字存储示波器8vd红软基地
始于80年代初期。采用现代的A/D技术和计算机技术实现的示波器，是示波器工业的一次革命，是当今示波器的主流。8vd红软基地
A/D转换8vd红软基地
采样8vd红软基地
等效采样率8vd红软基地
等效采样8vd红软基地
示波器主要指标8vd红软基地
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。8vd红软基地
例如：方波是由基波以及3，5，7，9……次谐波分量递加而成。8vd红软基地
1次（基波）    3次         5次 7次           方波(2500次)8vd红软基地
F(x)=2E/ Π(sin(ωt)+1/3sin(3 ωt)+1/5sin(5 ωt)+1/7sin(7 ωt)+……)8vd红软基地
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。8vd红软基地
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。8vd红软基地
波的组成8vd红软基地
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。8vd红软基地
示波器带宽8vd红软基地
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。8vd红软基地
对于带宽带来的波形影响具体表现在以下两方面：8vd红软基地
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。8vd红软基地
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。8vd红软基地
带宽对波形的影响8vd红软基地
带宽对信号测试的影响实例8vd红软基地
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。8vd红软基地
波形的主要谐波分量8vd红软基地
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。8vd红软基地
示波器的带宽限制功能8vd红软基地
数字滤波幅频特性8vd红软基地
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。8vd红软基地
示波器的上升时间则与其带宽有直接关系8vd红软基地
其关系式：T上升＝0.35 / 示波器带宽（1GHZ以下）8vd红软基地
带宽与上升时间8vd红软基地
探头是在一个测试点或信号源和一台示波器之间做的物理及电路的连接，探头对于被测回路，必须有最小的影响，同时对想要测量地信号应保证足够的保真度。8vd红软基地
探头8vd红软基地
无源电压探头8vd红软基地
无源探头由电线和接头组成，并且，当需要补偿或衰减时，还有电阻器与电容器。探头没有有源的部件-晶体管或放大器，并且不需供电源给探头。常用无源探头的最大测量的电压大约在400～500 伏特附近(直流+ 交流峰值)。8vd红软基地
探头分类8vd红软基地
有源电压探头8vd红软基地
有源探头通常包含有源器件，例如晶体管。通常，有源设备是一只场效应晶体管( FET )有源的场效应管探头一般具有从500 兆赫至高达 4 GHz 的带宽。需要电源供电。8vd红软基地
差分探头8vd红软基地
差分信号是相互作为参考，而不是以地为参考。 8vd红软基地
探头分类8vd红软基地
高压探头8vd红软基地
我们可以定义高压为：任一超过典型通用的X 10 无源探头安全使用的电压。8vd红软基地
另一方面，高压探头能测量的电压最大高达 20，000 伏特。8vd红软基地
如图：20kV直流电，40KV脉冲，带宽75兆HZ8vd红软基地
探头分类8vd红软基地
电流探头8vd红软基地
电流通过导线引起导线周围电磁场的形成。电流探头感应这一场的强度， 并且转换为电压信号由示波器测量 8vd红软基地
探头分类8vd红软基地
示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠地接地(被测系统的地，非真正的大地)，不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到50Hz工频而产生的。8vd红软基地
探头的接地8vd红软基地
探头前端手柄上有一个量程选择的小开关，当选择×1挡时，信号是没经衰减进入示波器的：而选择×10挡时，信号是经过衰减1／10再到示波器的。因此，当使用示波器的×10挡时，应该将示波器上的读数扩大10倍才是实际的读数（数字示波器可通过设置探头衰减比后自动换算）。另外，×10挡的输入阻抗比×1挡要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时。把探头打到×10挡可更好地测量。但要注意，在不确信号电压高低时，也应当先用×10挡测一下，确认电压不是过高后再选用正确量程挡测量，养成这样的习惯是很有必要的。8vd红软基地
探头的增益“X1   X10   X100”8vd红软基地
X1挡，它的动态测量范围同示波器一样。如果使用的示波器只能测量4mV 到40V 范围内的信号，那么用X1挡最大就只能测量40V 的信号。但是，如果你需要测量一个超过40V 的信号时该怎么办？你可以通过使用一个衰减探头，从而扩展示波器的动态范围至更高的高电压。例如用 X10挡，将扩展动态测量范围至40 mV 到400V。它衰减输入信号10倍，有效地在增大了示波器的测量范围。 8vd红软基地
动态范围限制8vd红软基地
探头对波形的影响8vd红软基地
A/D转换器：采样率8vd红软基地
A/D转换器：垂直分辨率8vd红软基地
触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形，或保证单次信号的捕获8vd红软基地
触发是使重复信号稳定显示 8vd红软基地
对单次信号进行捕获 8vd红软基地
对重复信号中的异常波形和单次事件中的特殊波形进行隔离捕获8vd红软基地
触发基本概念8vd红软基地
示波器的触发电路主要用于帮助对对所要的波形进行定位。根据不同的信号特征和测量目的，可以选择不同的触发类型。但是，最常用的还是边沿触发：8vd红软基地
波形进入触发比较器的正输入端，在这里与另一个输入端上的触发电平电压进行比较。触发比较器有上升沿输出和下降沿输出。当您的波形的上升沿穿越触发电平时，上升沿比较器输出变为高，而下降沿输出变为低。当波形的下降沿穿越触发电平时，上升沿输出变为低，而下降沿输出变为高。示波器使用您选择的输出作为触发输出。8vd红软基地
触发基本概念8vd红软基地
触发电路的作用就是保证每次时基在屏幕上扫描的时候，都从输入信号上与定义的触发点相同的点开始，这样每一次扫描的波形就同步的，从而显示稳定的波形，见图b/c；没有触发电路在屏幕上看到的将会是具有随机起点的很多波形杂乱重叠的图象，见图a 。8vd红软基地
触发是使用示波器最麻烦的一点，示波器提供了许多触发方式，可根据测量问题加以应用。8vd红软基地
作为数字示波器来说，触发实际上参与了确定波形的存储起点。8vd红软基地
示波器的触发8vd红软基地
自动：即使没有触发，自动模式也能引起示波器的扫描。如果没有信号的输入，示波器中的定时器触发扫描。有信号显示信号，没有信号显示水平基线。8vd红软基地
正常：当输入信号不能满足触发条件时，不扫描，示波器没有任何显示。只有当输入信号满足设置的触发点条件时，才进行扫描，并将最后捕获到的信号冻结显示在屏幕上。如符合触发条件，再次进行捕获，清除上次信号，保留冻结此次的波形。8vd红软基地
单次：当输入的单次信号满足触发条件时，进行捕获（扫描），将波形存储和显示在屏幕上。此时再有信号输入示波器不予理会。需要进行再次捕获必须进行单次设置。8vd红软基地
滚动（扫描）：模式是一种可以应用于全连续显示的方式，可以用示波器来代替图表记录仪来显示慢变化的现象，如化学过程、电池的冲放电周期或温度对系统性能的影响等。8vd红软基地
数字示波器触发显示方式8vd红软基地
由于示波器的输入信号经放大器分两路，一路进入A/D采样器；一路到触发电路，形成触发信号。8vd红软基地
触发耦合是触发信号与触发电路的耦合方式，就像垂直系统输入一样，可为触发信号选择各种耦合方式。这些设置对消除触发噪声很有用处，噪声的消除可以避免错误的触发。耦合方式：8vd红软基地
直流耦合（默认）：触发信号直接连到触发电路8vd红软基地
交流耦合：触发源通过一个串联的电容连到触发电路起到隔直作用8vd红软基地
HF抑制：使触发信号通过低通滤波器以抑制高频分量，这意味即使一个低频信号中包含很多高频噪声，仍能使其按低频信号触发。8vd红软基地
LF抑制：使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分。这意味即使一个高频信号中包含很多低频噪声，仍能使其按低频信号触发。这对于显示包含很多电源交流信号时情况是很有用处的。8vd红软基地
触发耦合8vd红软基地

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