示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器,而且也是非常昂贵的一种仪器,所以正确使用示波器不仅能提高工作效率,也能减小对示波器的不合理损耗。在使用示波器时,经常会接触到一些术语,下面就为大家介绍一下。
带宽
带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,示波器对信号的准确显示能力将下降。示波器带宽指的是正弦输入信号衰减到其实际幅度的70.7% 时的频率值。如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失。如果没有足够的带宽,得到的关于信号的所有特性,响铃和振鸣等都毫无意义。示波器所需带宽=被测信号的最高频率成分× 5。为了保证测试信号幅度和上升延的精度,选择示波器的带宽应为被测信号频率的3-5倍,精确测量要8-10倍或以上。
采样率
采样速率也称为数字化速率,是指单位时间内,对模拟输入信号的采样次数,常以MS/s或GS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。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,这是怎么回事呢?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。根据奈奎斯特定理,采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭,如一个500MHz的信号,至少需要1GS/s的采样速率。可以通过调整扫速或采用自动设置(Autoset)来防止混迭的产生。
触发功能
要确保能捕获和同步被测信号,以利于观察和分析被测波形。触发方式一般有三种:自动触发、正常触发、单次触发。一般常用的触发方式为 边缘(Edge)触发,如上升沿触发或者下降沿触发。触发源有内部通道触发或者外部信号触发。
扫描速度
扫描速度表征轨迹扫过示波器显示屏的速度有多快,使您能够发现更细微的细节。示波器的扫描速度用时间 (秒) / 格表示。
耦合
耦合控制机构决定输入信号从示波器前面板上的BNC输入端通到该通道垂直偏转系统其它部分的方式。耦合控制可以有两种设置方式,即DC耦合和AC耦合。DC耦合方式为信号提供直接的连接通路。因此信号提供直接的连接通路。因此信号的所有分量(AC和:DC)都会影响示波器的波形显示。AC耦合方式则在BDC端和衰减器之间串联一个电容。这样,信号的DC分量就被阻断,而信号的低频AC分量也将受阻或大为衰减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其直实幅度为71%时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于其输入耦合电容的数值。示波器的低频截止频率典型值为10Hz。和耦合控制机构有关的另一个功能是输入接地功能。这时,输入信号和衰减器断开并将衰减器输入端连至示波器的地电平。当选择接地时,在屏幕上将会看到一条位于0V电平的直线。这时可以使用位置控制机构来调节这个参考电平或扫描基线的位置。
输入阻抗
多数示波器的输入阻抗为1MΩ和大约25pF相关联。这足以满足多数应用场合的要求,因为它对多数电路的负载效应极小。有些信号来自50Ω输出电阻的源。为了准确的测量这些信号并避免发生失真,必须对这些信号进行正确的传送和端接。这时应当使用50Ω特性阻抗的电缆并用50Ω的负载进行端接。
畸变
畸变是对期望或理想的输入信号的响应信号的任何振幅的偏差。在实际中,畸变通常是在快速波形转换后及有时涉及“阻尼振荡”时出现。
衰减因数
所有的探头有衰减因数,并且一些探头具有可选的衰减因数。典型的衰减因数是 1X ,10X, 100X和1000X(高压探头) 。衰减因数是探头衰减信号振幅的量。
探头带宽
所有的探头都有带宽。10 兆探头具有10兆赫带宽,100 兆探头具有100 兆赫带宽。探头的带宽是指探头的响应引起输出振幅降至70.7% 的频率。
最大额度电压
最大额定电压由探头本身和测量点的探头组合的额定击穿电压决定。应避免接近最大额定电压。
温度范围
电流探头有最大的操作温度指标,是由于引入绕组的磁通产生的热效应。温度增加,总损耗增加。因此,电流探头有最大振幅对频率的衰减曲线。精度(通用)对于电压探头,其精确度通常参考于探头对直流信号的衰减。
探头补偿
一个实际的10:1探头具有几个可调的电容和电阻以便在很宽的频率范围内获得正确的频率响应,这些可调元件的大多数都是在制造探头时由工厂调好的。只有一个微调电容留给用户去调节。这个电容称为低频补偿电容,应当通过调节这个电容使得探头和与相配用的示波器匹配,使用示波器前面板上的信号输出可以很容易地进行这项调节工作,示波器的这个输出端标有"探头调节"、"校准器""CAL"或者"探头校准"等标志,并能送出一个方波输出电压。方波中包含很多频率分量。当所有这些分量都以正确的幅度送至示波器时,就能在示流器屏幕上再现方波信号。下图示出探头欠补偿,正确补偿和过补偿的影响。