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在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用 表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广,且使用相对复杂的仪器。本 章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中 的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 示波器的机壳和探头的参考地线都是连接地线的。深圳质量示波器口碑好
然而,奈奎斯特定理的前提是基于无限长时间和连续的信号。由于没有示波器可以提供无限时间的记录长度,而且从定义上看,低频干扰是不连续的,所以采用两倍于频率成分的采样速率是不够的。实际上,信号的准确再现取决于其采样速率和信号采样点间隙所采用的插值法。
5倍准则:5倍准则(示波器所需带宽=被测信号的比较高频率成分Х 5)使用5倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过±2%,一般已足够了。然而,随着信号频率的增加,这个经验准则已不再适用。带宽越高,再现的信号就越准确。
龙岗区名优示波器口碑好示波器可以测量直流信号、交流信号的电压幅度。
示波器应用举例(以测量788手机13mhz时钟脉冲为例)
手机中的13mhz时钟信号正常是开机的必要条件,因此维修时要经常测量有无13mhz时钟信号。步骤如下:
(1)打开示波器,调节亮度和聚焦旋钮,使屏幕上显示一条亮度适中、聚焦良好的水平亮线;
(2)按上述方法校准好示波器,然后将耦合方式置于ac档;
(3)将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点,探针插到788手机cpu第脚;
(4)接通手机电源,按开机键,调节垂直扫描水和平扫描旋钮,观察屏幕上是否出现稳定的波形,如果没有,一般说明没有13mhz信号
一般需要调整电容值(需要使用探头自带的小螺丝刀来调整,调整时把探头连接到示波器补偿输出测试位置),以与示波器输入电容匹配,以消除低频或高频增益。下图的左边是存在高频或低频增益,调整后的补偿信号显示波形如下图的右边所示。高压探头是带补偿的无源探头的基础上,增大输入电阻,使得衰减加大(如:100:1或1000:1等)。因为需要使用耐高压的元器件,所以高压探头一般物理尺寸较大。有源探头我们先来观察一下用600MHz无源探头和有源探头测试1ns上升时间阶跃信号的影响。使用脉冲发生器产生一个1ns的阶跃信号,通过测试夹具后,使用SMA电缆直接连接到一个带宽的示波器上,这样示波器上会显示一个波形(如下图中的兰色信号),把这个波形存为参考波形。然后使用探头点测测试夹具去探测被测信号,通过SMA直连的波形因为受探头负载的影响而变成黄色的波形,探头通道显示的是绿色的波形。然后分别测试上升时间,可以看出无源探头和有源探头对高速信号的影响。具体测试结果如下:使用1165A600MHz无源探头,使用鳄鱼嘴接地线:受探头负载的影响,上升时间变为:;探头通道显示的波形存在振铃,上升时间为:1156A有源探头,使用5cm接地线:受探头负载的影响较小。示波器的触发其实是提供了将异常信号在众多采样数据里面隔离出来的能力。
几乎完全复现被测信号;B图是使用500MHz的无源探头的测试结果,显示的信号完全失真;C图是使用12GHz的1169A差分探头和较长的测试引线的测试结果,显示的信号出现很大的过冲;D图是使用4GHz的1158A单端探头和较长的测试引线的测试结果,显示的信号几乎是正弦波,失真较大。从图中可见探头和探头附件对测试精确度的影响是非常大的,是我们测试高速信号应该重点注意的内容之一。那我们应该如何验证探头和探头附件呢?验证探头和探头附件需要使用一台脉冲码型发生器(如:81134A,速率,60ps边沿的脉冲码型发生器),如果示波器自带高速信号输出功能,也可以使用示波器的这个辅助输出口代替脉冲码型发生器(如:Infiniium示波器的AUXOUT端口可以发一个高速时钟:456MHz频率,约65ps边沿)。另外,需要同轴电缆和测试夹具(Infiniium示波器配置的探头校准夹具可以作为探头和探头附件验证测试夹具)。测试夹具的外表是地(Ground),里面走线是信号(Signal),如下图所示。使用时,通过同轴电缆把一端接到脉冲码型发生器或示波器的辅助输出AUXOUT端口,另外一端通过适配器连接到示波器的通道1上。然后把被验证的探头连接到通道2上,探头通过探头附件可以接触到测试夹具的信号和地。示波器(英语:oscilloscope)是一种能够显示电压信号动态波形的电子测量仪器。坪山区认可示波器来电咨询
只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压,就能控制示波管显示的图形形状。深圳质量示波器口碑好
通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径较小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。示波器是测试设备,它的带宽应当比被测信号的带宽大,这样才不会失真,不会漏掉你想观察的东西。比如一个方波的频率是一兆赫,它有效的谐波却超过5兆赫,你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示,得到的是一个差不多是正弦波的显示,你用30兆赫的示波器一看,方波就是方波了。深圳质量示波器口碑好
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