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示波器表笔主要参数

示波器表笔主要参数

示波管是电子示波器的心脏。示波管的主要参数有:电子枪,偏转板,后加速级,荧光屏,刻度格子。某些型号的示波管无刻度格

电子枪产生了一个聚集很细的电子束,并把它加速到很高的速度。

这个电子束以足够的能量撞击荧光屏上的一个小点,并使该点发光。电子束一离开电子枪,就在两副静电偏转板间通过。偏转板上的电压使电子束偏转,一副偏转板的电压使电子束上下运动另一副偏转板的电压使电子左右运动。而这些运动都是彼此无关的。

因此,在水平输入端和垂直输入端加上适当的电压,就可以把电子束定位到荧光屏的任何地方。

1、采样率

示波器在测量信号时,需要这样,一个一个点的对波形进行采样,显然,这样的采样点越多,所测到的波形,就越接近最真实的波形。如果采样的点数过少,波形就会失真。

如一台示波器标注的采样率是:1GSa/s。sa就是sample ,样本,样品意思。1G = 1000MB = 1000 000KB = 1000 000 000字节。即,每秒可进行10亿次采样。一次采集一个字节。

注意,这只是示波器标注的最高采样率。它在实际使用时的采样率还受限于另外一个参数:存储深度。

2、存储深度

示波器在工作时,是在截取一段一段的波形,然后放在显示屏上给我们看的。需要将采集到的波形,存储到内存区,方便计算和处理。这块内存区的容量就是存储深度。这块内存区的容量是有限的而且是一个固定值。

例如,一台示波器的存储深度是2.5k。即,意味着,这台示波器的内存区域可以存放2500个采样点的数据。用存储深度除以采样率2.5k/1GSa/s = 2.5us,这就说明,这台示波器,只有2.5us的采样时间。

显然,2.5us长度的波形,在很多情况下,并不能满足我们的测量要求。所以为了能够采集到更长时间的波形,示波器会主动降低自己的采样率。

看示波器的屏幕的每一格占多少时间,然后计算屏幕上所有,格子的总时间,就可以知道,示波器此时的采样时间。若增大示波器的存储深度,那么示波器需要处理的数据也就会增加,此时若是示波器处理数据的速度慢,那么示波器就会变得非常卡。

3、带宽

(1)何为带宽

示波器的带宽,很大程度决定了示波器的价格。示波器和示波器的探头,可以简单的看成是一个RC低通滤波器。低频正弦信号,可以很轻松的进入到示波器内部的采样芯片。

高频正弦信号则会受到衰减。

由RC低通滤波器频率和幅值的关系可知

当频率高到某一特定的值时,幅值将衰减为原来的0.707倍。这个特定的频率就是示波器的带宽。

例如,一个示波器的带宽为100Mhz。如果输入一个f = 100Mhz,幅值为1v的正弦信号,那么示波器显示出来的波形,就只有0.707v了。

(2)五倍法则

即,示波器的带宽应该是被测正弦报信号的频率的5倍,最合适。

此时,信号的衰减,小到可以忽略。那么100M带宽的示波器,测量20M以下的正弦波时,衰减可以忽略。

(3)傅里叶变换

由傅里叶变换可知,任何信号波形,都是由正弦波信号有限次或者无限次组合得来的。(万波皆可正弦波)