數(shù)字示波器是一種先進(jìn)的電子測量儀器,其工作原理基于對模擬信號的數(shù)字化處理。當(dāng)輸入信號進(jìn)入數(shù)字示波器后,首先經(jīng)過前置放大器進(jìn)行放大,以提高信號的幅度,使其更適合后續(xù)處理。接著,通過采樣電路按照一定的采樣頻率對放大后的模擬信號進(jìn)行離散采樣,將連續(xù)的時間信號轉(zhuǎn)換為一系列離散的數(shù)字量。這些數(shù)字量隨后被存儲在示波器內(nèi)部的存儲器中。較后,數(shù)字信號處理單元對這些存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,例如計(jì)算信號的幅度、頻率、相位等參數(shù),并根據(jù)處理結(jié)果驅(qū)動顯示屏,以圖形化的方式顯示出信號的波形。這種數(shù)字化的處理方式使得數(shù)字示波器具有更高的測量精度和靈活性。示波器的顯示屏分辨率越高,顯示的波形細(xì)節(jié)就越豐富,測量結(jié)果更可靠。便攜示波器探頭
要充分發(fā)揮示波器的性能,掌握一些基本的操作技巧是必不可少的,而這些技巧背后都有著深厚的原理基礎(chǔ)。例如,在調(diào)整波形的顯示時,需要合理設(shè)置垂直靈敏度和垂直偏移量,這涉及到電子電路中電壓放大的原理。通過調(diào)整垂直靈敏度,可以根據(jù)輸入信號的幅度選擇合適的放大倍數(shù),使波形在屏幕上有合適的顯示比例。垂直偏移量則用于將波形在垂直方向上進(jìn)行定位,以便更好地觀察波形的細(xì)節(jié)。同樣,在設(shè)置水平掃描參數(shù)時,需要了解時基和掃描時間的關(guān)系。合適的掃描時間可以使波形在水平方向上完整地展示出來,并且能夠清晰地顯示信號的時間特性。便攜示波器探頭示波器的波形更新率表示屏幕上波形刷新的速度,影響對動態(tài)信號的觀察。
混合信號示波器(MSO)是一種融合了示波器和邏輯分析儀功能的先進(jìn)測試儀器。它既能夠像傳統(tǒng)示波器那樣精確地捕捉和分析模擬信號的波形、幅度、頻率等特性,又能像邏輯分析儀一樣對數(shù)字信號進(jìn)行監(jiān)測和分析。在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,模擬和數(shù)字信號往往混合在一起協(xié)同工作,例如在微控制器系統(tǒng)中,既有模擬的傳感器信號、電源電壓等,又有數(shù)字的控制信號、數(shù)據(jù)總線信號等。MSO的出現(xiàn),為工程師提供了一種便捷的方式來同時觀察和分析這些混合信號,幫助他們更多方面地了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
差分示波器主要用于測量差分信號的波形和特性。差分信號是一種在兩個導(dǎo)體之間傳輸?shù)男盘枺鋬?yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、信號完整性好。在一些高速數(shù)字電路、通信電路和電力電子電路中,差分信號被普遍應(yīng)用。差分示波器通過特殊的探頭和電路設(shè)計(jì),能夠準(zhǔn)確地捕捉和測量差分信號的電壓差值,從而得到差分信號的波形。它可以有效地抑制共模干擾,提高測量的準(zhǔn)確性。差分示波器在高速串行通信接口(如USB、以太網(wǎng)等)、差分放大器測試等方面有著重要的應(yīng)用。然而,差分示波器的探頭和設(shè)備成本相對較高,對操作人員的技術(shù)要求也較高。示波器在汽車電子領(lǐng)域可用于檢測汽車電路中的傳感器信號和控制信號。
在電子設(shè)備的研發(fā)過程中,示波器是必不可少的工具。對于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì),工程師需要通過示波器來驗(yàn)證各種電路模塊的功能是否正常。例如在設(shè)計(jì)手機(jī)電路板時,示波器可以檢測射頻電路、基帶電路等各個部分的信號波形,確保信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性。它可以觀察芯片間的通信信號是否符合規(guī)范,是否存在失真或干擾等問題。而且在調(diào)試新硬件時,示波器能幫助工程師及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷,比如電容、電阻等元件的參數(shù)是否合適,電路板的布線是否合理等,從而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提高電子設(shè)備的性能和質(zhì)量。示波器的水平時基設(shè)置決定了波形在水平方向的展開速度,用于觀察信號周期。Rigol數(shù)字示波器探頭
示波器的探頭衰減比設(shè)置可改變輸入信號的幅度,以適應(yīng)不同量程的測量。便攜示波器探頭
示波器的操作相對簡便,具有很強(qiáng)的通用性,這也是其廣受歡迎的重要原因之一。示波器的操作界面通常設(shè)計(jì)得簡潔明了,各種功能和參數(shù)設(shè)置都有清晰的標(biāo)識和說明,即使是沒有太多經(jīng)驗(yàn)的用戶也能快速上手。而且,示波器可以用于測量各種類型的電信號,無論是模擬信號還是數(shù)字信號,無論是低頻信號還是高頻信號,示波器都能勝任。它可以應(yīng)用于電子工程、通信、計(jì)算機(jī)、電力等多個領(lǐng)域,是電子技術(shù)人員進(jìn)行電路調(diào)試、故障排查、性能測試等工作的常用工具。例如,在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生可以通過簡單的培訓(xùn)就能熟練使用示波器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察和分析電路中的信號變化,培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。便攜示波器探頭