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。 示波器比较泛白的部分,说明画面的细节在这里面比较“扎堆”。深圳新型示波器厂家直销
如果没有特别表明的情况下,示波器给出的采样速率都是实时采样速率,也就是一次采样的速率。
示波器一般分为模拟示波器和数字示波器;在很多情况下,模拟示波器和数字示波器都可以用来测试,不过我们一般使用模拟示波器测试那些要求实时显示并且变化很快的信号,或者很复杂的信号。而使用数字示波器来显示周期性相对来说比较强的信号,另外由于是数字信号,数字示波器内置的CPU或者专门的数字信号处理器可以处理分析信号,并可以保存波形等,对分析处理有很大的方便。
深圳新型示波器厂家直销每一个样本都对应着示波器在该时间点测量这个信号的结果。
为了使示波管可以正常的工作,对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或者接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作于聚焦调节。
第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。
如果显示的信号上出现明显的振铃,需要检查确认是被测信号的真实特征还是由于接地线引起的振铃,检查确认的方法是使用尽量短的接地线。一般推荐使用尽量短的地线,一般地线电感=1nH/mm。探头的类型示波器探头大的方面可以分为:无源探头和有源探头两大类。无源有源顾名思义就是需不需要给探头供电。无源探头细分如下:低阻电阻分压探头;带补偿的高阻无源探头(常用的无源探头);高压探头有源探头细分如下:单端有源探头;差分探头;电流探头常用的高阻无源探头和有源探头简单对比如下:低阻电阻分压探头具备较低的电容负载(<1pf),较高的带宽(>),较低的价格,但是电阻负载非常大,一般只有500ohm或1Kohm,所以只适合测试低源阻抗的电路,或只关注时间参数测试的电路。带补偿的高阻无源探头是常用的无源探头,一般示波器标配的探头都是此类探头。带补偿的高阻无源探头具备较高的输入电阻(一般1Mohm以上),可调的补偿电容,以匹配示波器的输入,具备较高的动态范围,可以测试较大幅度的信号(几十幅以上),价格也较低。但是不知之处是输入电容过大(一般10pf以上),带宽较低(一般500MHz以内)。带补偿的高阻无源探头有一个补偿电容,当接上示波器时。现代数字示波器大多具有FFT功能。
电流探头在交叉区域时的工作原理:当电流探头工作在20KHz的高低频交叉区域时,部分测量是通过霍尔传感器实现的,另一部分是通过线圈实现的。有源探头附件现代的高带宽有源探头都采用分离式的设计方法,即:探头放大器与探头附件部分分开。这样设计的好处是:支持更多的探头附件,使得探测更加的灵活;保护投资,贵的是探头放大器(一个探头放大器可以支持多种探测方式,以前需要几个探头来实现);同时探头附件保护探头放大器(探头附件即使损坏,价格也相对便宜);这种设计方式容易实现高带宽。这些探头附件,主要包括以下几种:点测探头附件(包括:单端点测和差分点测);焊接探头附件(包括:单端焊接和差分焊接,分离式的ZIF焊接);插孔探头附件;差分SMA探头附件(示波器一般直接支持SMA连接,但是如果被测信号需要上拉如HDMI,则必须使用SMA探头附件)。探头附件的电路结构如下图所示:在探头附件前列部分会有一对阻尼电阻(一般82ohm),这对阻尼电阻的作用是消除探头附件前列部分的电感的谐振影响;探头前列部分的后面是25Kohm的电阻,这个电阻决定了探头的输入阻抗(直流输入阻抗即电阻:单端25Kohm,差分50Kohm)。示波器的带宽是以正弦波幅度衰减-3dB点为带宽定义的。龙华区标准示波器认真负责
一般来说,购买的示波器带宽是你当前预算和预期内使用的需求的平衡点!深圳新型示波器厂家直销
现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。同时为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴 极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。第二阳极与前 加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。深圳新型示波器厂家直销
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