存儲示波器(數(shù)字存儲示波器,DSO)的作用在于通過數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)電信號的高精度捕獲、存儲與深度分析:其利用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)并存儲于內(nèi)存中,突破傳統(tǒng)模擬示波器單次觸發(fā)即消失的限制,支持對瞬態(tài)事件、低概率異?;驈?fù)雜波形進行反復(fù)回放與參數(shù)測量(如上升時間、頻率、占空比),同時借助波形運算、數(shù)學(xué)函數(shù)及協(xié)議解碼功能(如I2C、CAN總線),可快速定位電路故障、驗證設(shè)計時序或分析信號完整性,尤其適用于需要長時間記錄或觸發(fā)前信號追溯的場景(如電源啟動過程、通信幀錯誤),提升電子工程師在研發(fā)、調(diào)試及生產(chǎn)測試中的效率與準確性。存儲深度指的是示波器能夠存儲的采樣點數(shù)。示波器觸發(fā)模式
模擬示波器的校準是確保其在測量前能夠準確反映信號波形的重要步驟。校準過程旨在使示波器顯示的波形與其預(yù)設(shè)參數(shù)精確匹配,這些參數(shù)通常在校準標(biāo)記點上明確指示。由于模擬示波器不直接顯示波形頻率,而是利用頻率與周期的關(guān)系(T=1/f)將頻率轉(zhuǎn)換為周期來展示,因此,校準的關(guān)鍵在于確保顯示的波形周期準確無誤。為了有效進行校準,首先需要調(diào)整波形在屏幕上的中心位置,這通常通過將輸入連接模式切換至接地(GND)狀態(tài)來實現(xiàn)。在正確接通電源后,理想情況下應(yīng)能觀察到一條穩(wěn)定的水平亮線。若未出現(xiàn)此亮線,則需利用示波器的控制旋鈕進行調(diào)整:POSITION旋鈕:用于垂直方向上移動波形,確保其在屏幕中心。DCBAL(直流平衡)調(diào)節(jié):調(diào)整水平亮線至屏幕中心,確保其在垂直方向上的對稱性。INTENSITY(亮度)控制:調(diào)整波形顯示的亮度,以便于觀察。若觀察到亮線在水平方向上不均衡(即不平行于X軸),則需使用非磁性螺絲刀微調(diào)位于FOCUS附近的TRACEROTATION(軌跡旋轉(zhuǎn))控制,以校正亮線的水平位置。隨后,通過調(diào)整FOCUS旋鈕來優(yōu)化波形的聚焦效果,確保波形清晰且會聚良好。示波器觸發(fā)模式數(shù)字示波器采樣率越高的示波器,顯示的波形越接近真實波形,但顯示速度相對模擬示波器較慢。
虛擬示波器和數(shù)字示波器都能夠完成信號測量和分析的操作,但它們之間的區(qū)別還是很大的。1. 技術(shù)原理,虛擬示波器采用基于軟件的計算機和編程算法來處理輸入信號,數(shù)字示波器則是通過數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬輸入信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,并利用內(nèi)部的處理器處理和分析信號。2. 靈敏度、分辨率和采樣率,數(shù)字示波器在靈敏度、分辨率和采樣率等方面優(yōu)于虛擬示波器。數(shù)字示波器的靈敏度高,可測量更低幅度的電信號;數(shù)字示波器的分辨率高,可以區(qū)分非常小的信號變化;數(shù)字示波器的采樣率高,能夠以更高的頻率獲取更精確的信號數(shù)據(jù)。
4.記憶、存儲示波器記憶、存儲示波器除了具有通用示波器的功能外,還具有記憶功能。不僅可以測量單次瞬變過程和非周期性信號,而且還可對不同時間或不同地點發(fā)生的多個信號進行觀察和比較,使用十分方便。記憶示波器對信號波形能夠存儲,較長存儲時間可達數(shù)天。被存儲的信息隨時可以開機顯示和提取。采用記憶示波器來進行存儲信息功能的示波器稱為記憶示波器;而采用數(shù)字電路存儲技術(shù)實現(xiàn)信息存儲的示波器稱為存儲示波器。后者的存儲時間是無限的。5.邏輯示波器邏輯示波器又稱為邏輯分析儀,它具有8~32個輸入通道,同時可以觀測單次并行多路信號。這類示波器具有存儲器,可以連續(xù)對數(shù)據(jù)進行存儲,故特別適用于對微處理器的二進制信號進行測量。數(shù)字示波器體積相對較小,重量輕,便于攜帶和使用。
示波器的輸入通道是指示波器可以接收和顯示的信號源數(shù)量。通常示波器的通道數(shù)量在2到20個之間,常見的有2個或4個通道。不同類型的示波器可以接受不同類型的信號輸入:數(shù)字示波器(DSO)只具有模擬信號輸入通道。混合信號示波器(MSO)同時具有模擬信號輸入通道和數(shù)字信號輸入通道。例如,KeysightIn?niiVision系列MSO提供20個通道,其中16個是數(shù)字通道,4個是模擬通道。在選擇示波器時,需要根據(jù)實際應(yīng)用場景確保有足夠的輸入通道數(shù)量。如果您需要同時顯示4個信號,但示波器只有2個輸入通道,那顯然是不夠的,會出現(xiàn)問題。數(shù)字示波器通過軟件編程對存儲的數(shù)字信號進行波形重構(gòu),以還原出原始的波形。雙通道 PC示波器 示波器
數(shù)字示波器可以作為實驗教學(xué)的重要工具,幫助學(xué)生更好地理解和掌握電子測量技術(shù)。示波器觸發(fā)模式
按結(jié)構(gòu)和性能分類
普通示波器:功能相對基礎(chǔ),適用于一般的信號觀測和分析。
多用示波器:具有多種功能,如測量電壓、電流、頻率等,適用于多種測量需求。
多線示波器:能夠同時顯示多條波形,便于比較和分析不同信號。
多蹤示波器:具有多個通道,可以同時觀測和記錄多個信號,提高測量效率。
取樣示波器:通過取樣技術(shù)來觀測高速或高頻信號,適用于需要高精度測量高速信號的場合。
記憶示波器:具有存儲功能,能夠保存波形數(shù)據(jù)以便后續(xù)分析和處理。 示波器觸發(fā)模式