模拟示波器的原理和使用实验报告(模拟示波器的原理和使用数据处理)

模拟示波器的原理和使用?

模拟示波器,采用的是模拟电路(示波管,其基础是电子枪)电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上,屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。

模拟示波器天生具备概率显示的特点,由于荧光屏的余辉暂留,不同概率出现的波形事件会以不同亮度出现在屏幕上,但由于波形的再现过程无法停止,某些偶然出现的单次事件因不具备一定的持续性而无法显示。概率显示是一个很有用的功能,比如某个波形上一个不是每次都出现的毛刺,如果用DSO,则这个毛刺的显示会不停的抖动,如果你暂停显示,则可能没有毛刺,也可能有毛刺,你无法判断毛刺出现的概率,如果用ART,则这个毛刺的出现概率会以不同亮度显示,因为这个特性,目前在开关电源开发领域,模拟示波器以其低廉的价格被广泛使用。

1.模拟示波器与其它仪器一样(如万用表等),在使用之前都必需要先对其进行校正。而所谓对模拟示波器的校正,是将模拟示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。 

2.在实际工作中,需要根据测量任务来正确选用模拟示波器。反映示波器适用范围的两个基本技术指标是垂直通道的频带宽度和水平轴的扫描速度。这两个技术指标决定了示波器可以观察到的信号的最高频率或脉冲的最小宽度,是否能够“真实”地再现被测脉冲信号的跳变边沿。

3.要使示波器能不失真地显示被测信号波形,基本条件之一就是垂直通道要有足够的频带宽度,水平通道要有足够高的扫描速度。 

延伸阅读

请高手们都来探讨模拟示波器和数字示波器哪个好?

模拟示波器优点反应快,分辨率高,低频时动态效果明显;缺点,频率做不高(500MHz),只能看周期信号,大部分参数需要换算,与同样带宽示波器比体积大,且无法与计算机通讯。

数字示波器优点带宽做到很高(目前已有150GHz以上),能存储,能通讯,单次或非周期信号分析;缺点,分辨率低于模拟,反应慢(AD),但随着技术的进步,数字会替代模拟。

为什么模拟示波器还没有淘汰?

原因是:

(1)数字示波器操作的连贯性不如模拟示波器。由于数字示波器的任何功能都是微处理器以数字的方式来处理的,相对于没有延迟的模拟示波器,数字示波器或多或少都会有操作和响应之间延迟的问题,而且对于越低档的示波器,这种延迟就越明显。

(2)数字示波器无法测量微弱的电信号。在实际使用数字示波器的时候,我们会发现在测量微弱电信号的时候,数字示波器会出现无法测_晕=的情况。其原凶是数字示波器内部在进行数字处理的时候产生了大量噪声,而在信号较小的时候,信噪比就变得特别低,被测信号淹没于示波器自身噪声之中,严重影响信号的测量。

虚拟示波器优缺点?

优点:

1. 体积小、重量轻,便于携带,液晶显示器;

2. 可以长期贮存波形,并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析;

3. 特别适合测量单次和低频信号,测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象;

4. 更多的触发方式,除了模拟示波器不具备的预触发,还有逻辑触发、脉冲宽度触发等;

5. 可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接,可以打印、存档、分析文件6.有强大的波形处理能力,能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数。

缺点:

1.失真比较大,由于数字示波器是通过对波形采样来显示,采样点数越少失真越大,通常在水平方向有512个采样点,受到最大采样速率的限制,在最快扫描速度及其附近采样点更少,因此高速时失真更大。

2.测量复杂信号能力差,由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化,使得很多波形细节信息无法显示出来,虽然有些可能具有两个或多个亮度层次,但这只是相对意义上的区别,再加上示波器有限的显示分辨率,使它仍然不能重现模拟显示的效果。

3.可能出现假象和混淆波形,当采样时钟频率低于信号频率时,显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。

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