数字示波器通常称为数字存储示波器,简称数字示波器,是在模拟示波器的基础上,嵌入微处理器,将被测信号数字化,从而便于根据需要对信号实现存储、处理和控制,再恢复成模拟信号予以显示。
2.影响数字示波器计量准确性的几个因素
数字示波器的工作是在CPU管理下进行的,信号波形的测量要通过采集、数字化、存储和读出显示等过程过程来实现,其设计思想、功能设置、技术特征和使用方法和模拟示波器都存在较大差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。下面主要浅析数字示波器的几个主要参数:
1)区分模拟带宽(重复带宽)和数字实时带宽(单次带宽)
带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽(重复带宽)和数字实时带宽(单次带宽)两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术,其重复带宽可以很宽,可达几十或上百吉赫兹,重复带宽也称为等效带宽。单次带宽也称为有效存储带宽,单次采集带宽或实时带宽。数字示波器其Y通道的前端由前置放大器和滤波器组成,其决定的带宽为数字示波器的模拟带宽,而波形显示通常采用插值技术,所以单次带宽由模拟带宽、采样率及波形显示技术共同决定。
2)采样速率
采样速率是指单位时间内对模拟输入信号的采样次数,常以Sa/s(取样点数/秒)或取样(脉冲)频率(Hz)表示。
a.如果采样速率不够,容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个100kHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50kHz,这是因为示波器的采样速率太慢,产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了,而显示的波形仍不稳定。
b.采样速率与t/div的关系
采样速率是数字示波器的一项重要技术指标,采样率的高低决定了示波器捕捉信号的能力。最高采样率收A/D变换器速率的限制。在实际测量中,可国家被测信号的带宽来设定扫描时间系数,其上限受最高采样率限制。
综上所述,使用数字示波器时,为了避免混迭,扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
3)数字示波器的上升时间
在模拟示波器中,上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中,上升时间甚至都不作为指标明确给出。