示波器基础知识

当前位置：维修入门 >> 硬件基础 >> 维修工具 >> 示波器基础知识 示波器基础知识 加入时间：2003年8月31日 显示次数：23571 打包邮递 推荐给朋友 投票评论 　　示波器是一种图形显示设备，它描绘电信号的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号的许多特性：信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中“变化部分”信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的直流成份（dc）和交流成份（ac）、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。

　　１、示波器的发展过程

　　初期主要为模拟示波器

　　廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，泰克成功开发带宽10mhz的同步示波器，这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到100mhz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6ghz的取样示波器、带宽4ghz的行波示波管、1ghz的存储示波管；便携式、插件式示波器成为系列产品。七十年代模拟式电子示波器达到高峰，行谱系列非常完整，带宽1ghz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展，开始让位于数字示波器，英国和法国甚至退出示波器市场，技术以美国领先，中低档产品由日本生产。

　　模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的a/d转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器逐渐从前台退到后台。

　　但是在发展初期模拟示波器的某些特点，却是数字示波器所不具备的：

　　○ 操作简单：全部操作都在面板上可以找到，波形反应及时，数字示波器往往要较长处理时间。

　　○ 垂直分辨率高：连续而且无限级，数字示波器分辨率一般只有8位至10位。

　　○ 数据更新快：每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每秒捕捉几十个波形。

　　○ 实时带宽和实时显示：连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。

　　简而言之，模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形，在规定的带宽内可非常放心进行测试。人类五官中眼睛视觉神经十分灵敏，屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断，细微变化都可感知。因此，刚开始模拟示波器深受使用者的欢迎。

　　中期数字示波器独领风骚

　　八十年代的数字示波器处在转型阶段，还有不少地方要改进，美国的tek公司和hp公司都对数字示波器的发展作出贡献。它们后来停产模拟示波器，并且只生产性能好的数字示波器。进入九十年代，数字示波器除了提高带宽到1ghz以上，更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象，换句话说，尽量吸收模拟示波器的优点，使数字示波器更好用。

　　数字示波器首先在取样率上提高，从 初取样率等于两倍带宽，提高至五倍甚至十倍，相应对正弦波取样引入的失真也从降低至3%甚至1%。带宽1ghz的取样率就是5ghz/s，甚至10ghz/s。