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示波器按照信號的不同分類
模擬示波器采用的是模擬電路(示波管,其基礎(chǔ)是電子槍)電子槍向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點就會發(fā)出光來。數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來的高的性能示波器。數(shù)字示波器的工作方式是通過模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計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。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲示波器(DSO),數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。模擬示波器要提高帶寬,需要示波管、垂直放大和水平掃描全方面推進。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能,對示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲和處理,以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀八十年代數(shù)字示波器異軍突起,成果累累,大有全方面取代模擬示波器之勢,模擬示波器的確從前臺退到后臺。
示波器的常用術(shù)語解析
1、垂直靈敏度垂直靈敏度指示垂直放大器對弱信號的放大程度,通常用每刻度多少毫伏來表示。多用途示波器能檢測出的較小伏特數(shù)的典型值約為1mv每垂直顯示屏刻度。
2、掃描速度掃描速度表征軌跡掃過示波器顯示屏的速度有多快,以便能夠發(fā)現(xiàn)更細微的細節(jié)。示波器的掃描速度用時間(秒)/格表示。
3、增益精度增益精度是表征垂直系統(tǒng)對信號的衰減或放大的準確程度,通常用多少百分比誤差來表示。
4、水平準確度水平或者時基準確度是指在水平系統(tǒng)中,顯示信號的定時的準確度,通常用多少百分比誤差來表示。
5、垂直分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率,也就是數(shù)字示波器的垂直分辨率,是指示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的精準程度。垂直分辨率用比特數(shù)來度量。計算方法能提高有效的分辨率,例如高分辨率捕獲模式。
示波器頻域分析在電源調(diào)試的應(yīng)用
在電源噪聲的分析過程中,比較經(jīng)典的方法是使用示波器觀察電源噪聲波形并測量其幅值,據(jù)此判斷電源噪聲的來源。但是隨著數(shù)字器件的電壓逐步降低、電流逐步升高,電源設(shè)計難度增大,需要使用更加有效的測試手段來評估電源噪聲。本文是使用頻域方法分析電源噪聲的一個案例,在觀察時域波形無法定位故障時,通過FFT(快速傅立葉變換)方法進行時頻轉(zhuǎn)換,將時域電源噪聲波形轉(zhuǎn)換到頻域進行分析。電路調(diào)試時,從時域和頻域兩個角度分別來查看信號特征,可以有效地加速調(diào)試進程。
在單板調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)的電源噪聲達到80mv,已經(jīng)超過器件要求,為了保證器件能夠穩(wěn)定工作必須降低該電源噪聲。