数字示波器是一种采用数据采集、A/D 转换、软件编程等技术制造而成的高性能测量仪器,是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具. 以下是其具体介绍:
工作原理
数字示波器通过探头采集模拟信号,经过采样系统以一定的时间间隔对输入信号进行采样,将连续的模拟信号转换成离散的数字信号,这一过程需遵循奈奎斯特采样定理,即采样频率要大于信号中最高频率的两倍,以确保采样后的数字信号能够还原原始信号的波形,然后,经过数字处理部分对数字信号进行存储和处理,最终在显示器上显示出波形图形.
特点
波形触发功能多样:支持多种触发方式,如预触发、逻辑触发、脉冲宽度触发等,能够更准确地捕获和分析信号,用户可根据不同的信号特征和测量需求选择合适的触发方式,从而稳定地显示出所需观察的波形部分.
存储和回放功能强大:可以捕获、存储大量的波形数据,并能够随时回放查看,这对于观察单次过程和非周期现象、低频和慢速信号,以及不同时间不同地点观测到的信号非常有用,用户可以对存储的波形进行放大、缩小、平移等多种操作,以便更细致地分析信号特性.
测量和数据分析功能丰富:能够自动测量信号的多种参数,如峰值、平均值、频率、上升时间、脉冲宽度等,并提供强大的波形处理和分析功能,例如通过 FFT 计算进行信号频率分析等,还可将数据输出到外部存储设备,以便在 PC 上进行进一步的分析和处理.
显示直观清晰:配备液晶显示屏,能够直观地展示信号的波形、频率、幅度等特征,一些数字荧光示波器还可通过多层次辉度或彩色显示长时间内信号的变化情况,使信号的细节和变化趋势更加清晰易见.
适合多种信号测量:在测量单次信号和低频率信号时,数字示波器具有更好的测量效果,不会出现模拟示波器的闪烁现象,并且其带宽和采样速率通常比模拟示波器高,能够处理更高频率的信号,可用于分析数模混合信号交互影响等.
分类
数字存储示波器:将信号数字化后再建波形,具有记忆、存储被观测信号的功能,可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号,以及不同时间不同地点观测到的信号.
数字荧光示波器:通过多层次辉度或彩色可显示长时间内信号的变化情况,能更直观地反映信号在不同时刻的强度和出现的频率等信息,有助于用户观察信号的动态变化过程.
混合信号示波器:把数字示波器对信号细节的分析能力和逻辑分析仪多通道定时测量能力组合在一起,可用于分析数模混合信号交互影响,能够同时显示模拟电路特征和数字信号,方便用户在排障时分析混合信号、数字信号和模拟之间的因果关系.