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示波器的种类

日期:2020-04-01 04:09
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摘要:
    示波器是一种图形输出设备,它描绘电信号源的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号源的许多特性:信号源的时间和电压值、振荡信号源的频率、信号源所代表电路中“变化部分”信号源的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号源产生失真、信号源的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信号源的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号源等。

    示波器种类包括模拟示波器,数字示波器,数字荧光示波器,数字存储示波器,基于PC的数字示波器,手持数字示波器等。

示波器的发展过程

初期主要为模拟示波器

    二十世纪四十年代是电子示波器兴起的时代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,泰克成功开发带宽10MHz的同步示波器,这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的

    问世,促进电子示波器的带宽达到100MHz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献,出现带宽6GHz的取样示波器、带宽4GHz的行波示波管、1GHz的存储示波管;便携式、插件式示波器成为系列产品。七十年代模拟式电子示波器达到高峰,行谱系列非常完整,带宽1GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平,为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展,开始让位于数字示波器,英国和法国甚至退出示波器市场,技术以美国优越,中低档产品由日本生产。 
    模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描**推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处置,以及多种触发和预前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有**取代模拟示波器之势,模拟示波器逐渐从前台退到后台。
    模拟示波器用阴极射线管输出波形,示波管的带宽与模拟示波器的相同,亦即示波管内电子运动速度与信号源频率成正比,信号源频率越高电子速度越快,示波管屏幕的亮度与电子束的速度成反比,低频波形的亮度高,高频波形的亮度低。利用荧光屏幕的亮度或灰度容易获得信号源的第三维信息,如用屏幕垂直轴表示幅度,水平轴表示时间,则屏幕亮度可表示信号源幅度随时间分布的变化。这种与时间有关的荧光余辉(灰度定标)效应对观察混合波形和偶发波形十分有效,数字存储示波器就是这种专用示波器的代表产品,*高的性能达到800MHz带宽,可记录到1ns左右的快速瞬变偶发事件。

    数字示波器缺少余辉输出功能,因为它是数字处置,只有两个状态,非高即低,原则上波形也是“有”和“无”两个输出。为达到模拟示波器那样的多层次亮度变化,必须采用专用图象处置芯片,它既是数据采集芯片,同时也是光栅扫描器,模拟示波管屏幕荧光体的发光特性,用16级亮度分级,将波形存储在500×200像素的LCD单色或彩色输出屏上,每1/30秒更新一次泰克数字示波器。由于模拟存储示波器只能依靠照相底片记录波形,对数据保存并不方便,而数字荧光示波器是数字处置的输出,数据记录、处置、保存都十分方便。例如用红色表示出现几率*高的波形,兰色表示出现几率*低的波形,达到一目了然。由于数字示波器已经达到4GHz以上带宽的水平,配合荧光输出特性,总的性能优于模拟存储示波器。

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