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数字示波器那点事

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本帖最后由 jinwenfeng 于 2016-3-9 17:26 编辑

    刚开始接触示波器时,可能觉得示波器那么多旋钮和设置,可能会感觉云里雾里,为了理解示波器的使用,估计也阅读了不少资料,可是网上的资料废话较多,没有抓住核心和重点。首先记住一点:示波器有三大系统(垂直系统、水平系统、触发系统),外加一些辅助测量功能。三大系统是每个示波器的核心。下面以最高采样率和存储深度固定不变为例说明。    理解示波器的关键就是采集存储一帧波形的那个FIFO,FIFO能够存储的点数就是“存储深度”;以上升沿触发为例,当示波器打开时,FIFO开始从左到右存储采集的数据,当存储到“预设好的触发点位置”时,如果此时还没有进来符合条件的上升沿,那么FIFO每存储一个数据前,数据都要左移一个,把最左边的一个数据扔掉,为新数据腾出位置;那么什么样的上升沿才算符合条件呢,所以就得设个电压(触发电平旋钮),当电压上升到触发电平时,认为符合上升沿条件了;当上升沿到来时,FIFO开始在触发点右边第一个位置开始存数据,一直存满整个FIFO位置,这就是示波器采集的一帧数据。
    FIFO代表了存储深度,那为什么还要时基和采样率呢?我们知道波形源源不断采集进来,那么问题来了,一帧波形到底要存储多宽的波形呢?如果想看细节,就可以只看一小段波形,由于存储点数不变,则一小段波形上采集的点数很密集,这样对应的操作就是把时基调小。我们使用泰克示波器时,经常发现时基慢慢调小时,采样率变高了,这是为啥?我们知道每一帧波形的存储点数不变,可是时基调小,一帧波形的时间宽度=10*时基,则一帧波形的时间宽度变小了,采样率=存储点数/时间宽度,则采样率也变高了。
    以上是理解示波器最关键的一点,在上面的基础上,其他设置就很好理解了。比如三种触发模式单次、正常、自动,如果我们想抓取符合触发条件的波形,使用单次是不是就挺爽啊,符合触发条件的波形来了,示波器显示出来,不再更新屏幕了,这样就可以方便我们仔细观察波形。正常就是只显示符合触发条件的波形,没有符合触发条件的波形,是不会显示出来的。自动是不管你符不符合触发条件都会显示,自动触发模式下也要设置触发条件,因为如果符合触发条件的波形进来了,我肯定要触发显示了,方便观看嘛,如果隔了好久,还没见符合触发条件的波形进来怎么办?那就不管了呗,直接把触发点后的存储空间填满,直接显示出来。
    触发系统里面可以设置各种各样的触发条件,其实就是方便抓取各种波形啦,有的人想抓取上升沿,有的人想从方波里面抓取出窄脉冲等等。
    前面说的好像都是水平系统和触发系统,那么垂直系统呢,垂直系统实际上就对应示波器的输入模拟通道进行控制,把垂直档位调大,则相当于把模拟通道的放大倍数调大或者把衰减倍数调小,我们知道为了能准确测量信号的幅度,我们一般会把信号调到满屏,为啥,对应到模拟通道上就是把模拟通道的放大倍数调大或者衰减调小,当信号经过模拟通道输出给ADC采样时,信号的幅度接近ADC的满量程,这样ADC是不是对信号进行幅度量化的更细啊。有的示波器校准时是对满屏幕的80%幅度附近进行校准,这种情况下把信号幅度调到满屏幕的80%时,示波器量化测量得幅度最准了。
   示波器里面还有很多细节,不过只要联系到示波器的架构上,就可以很容易理解了!

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沙发
pkuzhx| | 2016-3-8 19:22 | 只看该作者
留名明天看

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板凳
jinwenfeng|  楼主 | 2016-3-8 19:24 | 只看该作者
欢迎各路大神补充或者指正错误

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地板
王栋春| | 2016-3-8 19:46 | 只看该作者
这个示波器如何挑选,主要看那些参数

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5
jinwenfeng|  楼主 | 2016-3-8 20:30 | 只看该作者
王栋春 发表于 2016-3-8 19:46
这个示波器如何挑选,主要看那些参数

三大参数:带宽、采样率、存储深度。此外,高端点的示波器还自带各种协议的解码,比如力科的一款40G采样率示波器,可以自动测量各种协议并自动生成测试报告

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6
cauhorse| | 2016-3-8 22:58 | 只看该作者
我想挑一个电池供电的双通道隔离表,便不便携无所谓,有没有合适的,不要太破费。

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7
xukun977| | 2016-3-9 08:24 | 只看该作者
喜欢按auto按钮。

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8
jinwenfeng|  楼主 | 2016-3-9 08:45 | 只看该作者
xukun977 发表于 2016-3-9 08:24
喜欢按auto按钮。

aotu用来观察下周期波形还够用

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9
renqinglei| | 2016-3-9 08:59 | 只看该作者
写的不错,很到位

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10
jinwenfeng|  楼主 | 2016-3-9 11:37 | 只看该作者
cauhorse 发表于 2016-3-8 22:58
我想挑一个电池供电的双通道隔离表,便不便携无所谓,有没有合适的,不要太破费。 ...

你可以独立开个帖子咨询

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11
木鱼21| | 2016-3-9 14:53 | 只看该作者
谢谢,看看1

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12
奥卡姆剃刀| | 2016-3-9 17:14 | 只看该作者
谢谢楼主!

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13
薛大帅512| | 2017-11-14 15:49 | 只看该作者
谢谢楼主,解释地很到位,有些不明白地也相通了。

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14
yes19891989| | 2017-11-14 17:49 | 只看该作者
示波器还需要看资料学习????一个工具而已,又不是多难的东西

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