模拟示波器和数字存储示波器(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:2

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　　DSO测量精度高、功能强，具有多种触发能力和波形处理能力，能够进行自动测量等，因此，除常规波形测量外，还很适合测量单次、低重复速率信号，及在需要预触发和对信号进行分析处理等场合使用。如故障检测、电源设计调试、通信产品/电子产品生产线测试、瞬态研究测试等。
　　如果同时需要一台仪器兼有DSO和逻辑分析仪、DMM等功能特性，或需要组合后形成的新特性，则可选用组合型示波器(混合信号示波器)。
　　3.2通道数量
　　观测一个信号，可选用简易示波器；同时观测、比较两个信号，可选用双通道示波器。双通道示波器是最常用的示波器，因价格低廉，使用比较方便，已广泛使用在实验室和生产现场。如果需要观测更多模拟信号之间的相互关系，则应选用四通道示波器。
　　随着被观测系统数字成分的增加，传统的双通道示波器或四通道示波器已难以满足同时捕获足够通道数量被测信号的要求。这时，应将示波器和逻辑分析仪等组合起来使用，或者使用一台将几种仪器组合在同一台机箱内的组合示波器(如将16通道的分析仪集成在DSO中的混合信号示波器)，利用逻辑分析仪的触发能力帮助示波器采集数据，同时测量不同类型和不同速度的信号。使用Agilent 54832D MSO进行测量的一个例子见“用混合信号示波器调试PCI总线”一文。
　　3.3带宽和采样率
　　带宽是示波器垂直偏转系统所具有的通频带的宽度。对模拟示波器来说，对应能以不低于真实信号3dB的幅度来显示信号的最高频率。示波器的带宽越宽，能测量被测信号的最高频率也越高。通常带宽应为被测信号最高频率的3倍以上；比值越高测量结果越正确，但噪声随之增加。
　　DSO也有带宽指标(重复带宽、模拟带宽)，这是与示波器的采样速率相对应的一个指标。为了正确地表示信号的频率和幅度，通常要求采样速率应为被测信号的最高频率分量的5~10倍，甚至10倍以上。对最高频率为40MHz的信号，应使用最高采样速率为200MS/s或400MS/s的示波器。
　　采样间隔是采样速率的倒数，因此，若研究的时间间隔为10ns，则应使用200MS/s的示波器。在观测瞬态特性（如测量上升时间）时，选用的采样速率应保证在它的信号边缘上采集到足够的细节信息，也就是说，必须采集到比较多的采样值。
DSO还常给出单次带宽，其含意是被测单次信号中的有效频率分量应小于此频率，否则，显示的信号会有较明显的失真。单次带宽小于等于重复带宽。
　　对模拟示波器来说，示波器的带宽与上升时间的乘积是一个为0.35~0.45的常数。带宽越宽，上升时间越小。当被测信号的上升时间与示波器的上升时间(包括探头的上升时间)的比值较大时，测量误差则较小。当此比值>5时，测量误差约为2%。
　　3.4触发能力
　　模拟示波器常以电平方式或斜率方式触发。虽能满足许多常规测量要求，但对一些特殊的测量或复杂的测量则无能为力，这时，必须使用DSO或MSO。如利用DSO的预触发功能，在故障波形发生时刻触发，观测在此之前和故障发生时的情况，以便查明导致故障的原因。DSO一般还具有很多很有用的其他触发功能。如，串行触发;用正向或负向毛刺进行触发，用一个宽度大于或小于给定值的脉冲进行触发；以通道间的特殊图形进行触发；在给定时间内，由没有任何变化的数字信号线触发等等。
　　3.5记录长度
　　记录长度指示波器中可以储存的采样点数。这是DSO特有的指标，按需要选择即可。早期的DSO的存储容量不大，只有几K、几十K；现在已发展到几百K、几M，甚至更大。而且，采用专用处理器控制进入存储器的数据流和对这些数据进行处理。
　　3.6其他
　　选用示波器时还应注意其他特性。如，探头是否与示波器相配，是否适合特定的测量任务。示波器使用起来是否方便，操作是否简单等等。

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