数字示波器的基本原理是将模拟信号转换为数字信号,并通过显示器显示出来。具体过程包括采样、量化、编码和显示四个步骤:
采样:将连续时间信号转换为离散时间信号。采样频率越高,采样点之间的间隔越小,对信号的还原能力越强。常用的采样频率有100MHz、200MHz、500MHz等。
量化:将采样得到的离散时间信号转换为数字信号。量化过程中,将每个采样点的电压值映射到一个整数,这个整数就是该采样点的量化值。量化位数越多,表示电压值的范围越大,对信号的还原能力越强。常用的量化位数有8位、12位、16位等。
编码:将量化后的数字信号转换为二进制代码,以便后续处理和显示。
显示:显示器将接收到的二进制代码转换为可视化波形,用户可以通过观察波形来分析电路的工作状态。
此外,数字示波器还包含输入通道、采样和量化模块、存储器、处理器以及控制和接口等组成部分。这些部分共同协作,实现信号的采集、处理、存储和显示。 波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。二手示波器
模拟示波器:
定义:通过电子线路来处理和显示电信号的波形。
特点:具有高带宽、高灵敏度和高分辨率的特点,适用于高频率的信号观测和分析。然而,模拟示波器在观测和测量过程中存在一定的误差,并且无法存储和回放波形数据。
数字示波器:
定义:采用数字信号处理技术,将输入的模拟信号转换为数字信号进行处理和显示。
特点:具有高精度、高稳定性和丰富的功能,能够存储和回放波形数据,方便后续分析和处理。数字示波器还可以进行自动测量、频谱分析和波形捕获等操作,具有较好的用户界面和操作体验。 二手示波器采样率应足够高以获取足够的采样点,带宽应足够宽以检测被测信号的高频成分。
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,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。
数字示波器则是数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。
虚拟数字示波器是由一块PXI总线的多功能数据采集卡和相应的软件组成的,安装在运行Windows操作系统的PC上,形成一个功能强大的可存储数字示波器系统。其中,所采用的数据采集卡是NI公司生产的PXI-6670E型号,具有以下主要功能:64路单端/32路差分模拟输入12位精度1.25MSPS的采样速度1.25MSPS的磁盘写入速度±0.05~±10V的输入范围2路12位模拟输出8条数字I/O线2路24位计数器/定时器这个虚拟数字示波器系统具有实时数据采集、频谱分析、加窗处理和滤波等功能。在主面板上设有相应的功能键,用户可以根据需要进入各个子面板进行操作。示波器具有强大的触发和捕获能力,能够捕获和显示特定条件下的信号波形。
示波器的输入控制界面通常配备有2到4个模拟通道,这些通道均被赋予编号,并各自关联有一个控制按钮,用于快速开启或关闭相应的信号通道。用户还可以根据需要,为每个通道选择交流(AC)或直流(DC)耦合模式。在DC耦合下,信号的全部内容(包括直流分量)都将被完整传递;而AC耦合则会滤除直流成分,确保波形的中心大致维持在0V(即接地电位)附近。此外,用户还能通过操作界面为每个通道指定探头的阻抗设置,以适应不同的测试需求。关于信号的采样方式,示波器提供了两种基础但高效的选项:实时采样:这种方法通过连续不断地对信号进行密集采样,确保每次采样都能捕捉到完整的波形快照。现代高性能示波器利用实时采样技术,单次捕获能力可覆盖高达33-GHz的信号带宽,为高速信号的精确分析提供了强大支持。等效时间采样:与实时采样不同,等效时间采样技术依赖于多次采集的累积效应来构建波形。它每次只聚焦于信号的一个片段,在多次循环中逐步收集信号的各个部分,并将这些片段拼接起来,形成完整的波形图像。这种技术特别适用于那些频率过高,以至于实时采样难以直接处理的信号(超过33GHz),通过延长采样周期的方式,等效时间采样有效地扩展了示波器的分析范围。帮助通信工程师评估信号的幅度、频率和相位等特性,以确保通信系统正常工作。二手示波器
示波器用于测试和分析各种通信信号的波形,如噪声、失真、抖动等。二手示波器
存储型数字示波器(DSO)
定义与特点:数字存储示波器(DSO)是一种能够捕获和存储电信号波形,并将其以数字形式进行处理的示波器。它通过模拟数字转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,并存储在内存中,以便后续分析和处理。DSO具有高精度、高速度、持久记录和数据分析等特点,适用于诊断和故障排除各种类型的电气设备。
应用领域:广泛应用于电子工程、通信、计算机等领域,用于实时观察和分析信号波形。特别适合需要长时间监测和记录信号变化的场景,如电力系统中的信号监测、通信设备的信号测试等。 二手示波器