示波器的分類簡(jiǎn)介
電子設(shè)備可以劃分為兩類:模擬設(shè)備和數(shù)字設(shè)備。模擬設(shè)備的電壓變化連續(xù),而數(shù)字設(shè)備處理的是代表電壓采樣的離散二元碼。傳統(tǒng)的電唱機(jī)是模擬設(shè)備,而CD 播放器是屬于數(shù)字設(shè)備。
同樣,示波器也能分為模擬和數(shù)字類型。模擬和數(shù)字示波器都能夠勝任大多數(shù)的應(yīng)用。但是,對(duì)于一些特定應(yīng)用,由于兩者具備的不同特性,每種類型都有適合和不適合的地方。作進(jìn)一步劃分,數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)、數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。
模擬示波器
在本質(zhì)上,模擬示波器工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓,并通過(guò)從左到右穿過(guò)示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。示波器屏幕通常是陰極射線管(CRT)。電子束投到熒幕的某處,屏幕后面總會(huì)有明亮的熒光物質(zhì)。當(dāng)電子束水平掃過(guò)顯示器時(shí),信號(hào)的電壓是電子束發(fā)生上下偏轉(zhuǎn),跟蹤波形直接反映到屏幕上。在屏幕同一位置電子束投射的頻度越大,顯示得也越亮。
CRT 限制著模擬示波器顯示的頻率范圍。在頻率非常低的地方,信號(hào)呈現(xiàn)出明亮而緩慢移動(dòng)的點(diǎn),而很難分辨出波形。在高頻處,起局限作用的是CRT的寫(xiě)速度。當(dāng)信號(hào)頻率超過(guò)CRT的寫(xiě)速度時(shí),顯示出來(lái)的過(guò)于暗淡,難于觀察。模擬示波器的極限頻率約為1GHz。
當(dāng)把示波器探頭和電路連接到一起后,電壓信號(hào)通過(guò)探頭到達(dá)示波器的垂直系統(tǒng)。圖13 圖解出模擬示波器是如何顯示被測(cè)信號(hào)。設(shè)置垂直標(biāo)度(對(duì)伏特/ 格進(jìn)行控制)后,衰減器能夠減小信號(hào)的電壓,而放大器可以增加信號(hào)電壓。
隨后,信號(hào)直接到達(dá)CRT的垂直偏轉(zhuǎn)板。電壓作用于這些垂直偏轉(zhuǎn)板,引起亮點(diǎn)在屏幕中移動(dòng)。亮點(diǎn)是由打在CRT內(nèi)部熒光物質(zhì)上的電子束產(chǎn)生的。正電壓引起點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),而負(fù)電壓引起點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。
信號(hào)也經(jīng)過(guò)觸發(fā)系統(tǒng),啟動(dòng)或觸發(fā)水平掃描。水平掃描是水平系統(tǒng)亮點(diǎn)在屏幕中移動(dòng)的行為。觸發(fā)水平系統(tǒng)后,亮點(diǎn)以水平時(shí)基為基準(zhǔn),依照特定的時(shí)間間隔從左到右移動(dòng)。許多快速移動(dòng)的亮點(diǎn)融合到一起,形成實(shí)心的線條。如果速度足夠高,亮點(diǎn)每秒鐘掃過(guò)屏幕的次數(shù)高到500000 次。
水平掃描和垂直偏轉(zhuǎn)共同作用,形成顯示在屏幕上的信號(hào)圖象。觸發(fā)器能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)重復(fù)的信號(hào),它確保掃描總是從重復(fù)信號(hào)的同一點(diǎn)開(kāi)始,目的就是使呈現(xiàn)的圖象清晰。參照?qǐng)D14。
另外,模擬示波器有對(duì)聚焦和亮度的控制,可調(diào)節(jié)出銳利和清晰的顯示結(jié)果。為顯示“實(shí)時(shí)”條件下或突發(fā)條件下快速變化的信號(hào),人們經(jīng)常推薦使用模擬示波器。模擬示波器的顯示部分基于化學(xué)熒光物質(zhì),它具有亮度級(jí)這一特性。在信號(hào)出現(xiàn)越多的地方,軌跡就越亮。通過(guò)亮度級(jí),僅觀察軌跡的亮度就能區(qū)別信號(hào)的細(xì)節(jié)。
數(shù)字示波器
與模擬示波器不同,數(shù)字示波器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。它捕獲的是波形的一系列樣值,并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ),存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止。隨后,數(shù)字示波器重構(gòu)波形。(參看圖15。)
數(shù)字示波器分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)、數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。
數(shù)字的手段則意味著,在示波器的顯示范圍內(nèi),可以穩(wěn)
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評(píng)論