示波器的分类简介
电子设备可以划分为两类:模拟设备和数字设备。模拟设备的电压变化连续,而数字设备处理的是代表电压采样的离散二元码。传统的电唱机是模拟设备,而CD 播放器是属于数字设备。
同样,示波器也能分为模拟和数字类型。模拟和数字示波器都能够胜任大多数的应用。但是,对于一些特定应用,由于两者具备的不同特性,每种类型都有适合和不适合的地方。作进一步划分,数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO)、数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
模拟示波器
在本质上,模拟示波器工作方式是直接测量信号电压,并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。示波器屏幕通常是阴极射线管(CRT)。电子束投到荧幕的某处,屏幕后面总会有明亮的荧光物质。当电子束水平扫过显示器时,信号的电压是电子束发生上下偏转,跟踪波形直接反映到屏幕上。在屏幕同一位置电子束投射的频度越大,显示得也越亮。
CRT 限制着模拟示波器显示的频率范围。在频率非常低的地方,信号呈现出明亮而缓慢移动的点,而很难分辨出波形。在高频处,起局限作用的是CRT的写速度。当信号频率超过CRT的写速度时,显示出来的过于暗淡,难于观察。模拟示波器的极限频率约为1GHz。
当把示波器探头和电路连接到一起后,电压信号通过探头到达示波器的垂直系统。图13 图解出模拟示波器是如何显示被测信号。设置垂直标度(对伏特/ 格进行控制)后,衰减器能够减小信号的电压,而放大器可以增加信号电压。
随后,信号直接到达CRT的垂直偏转板。电压作用于这些垂直偏转板,引起亮点在屏幕中移动。亮点是由打在CRT内部荧光物质上的电子束产生的。正电压引起点向上运动,而负电压引起点向下运动。
信号也经过触发系统,启动或触发水平扫描。水平扫描是水平系统亮点在屏幕中移动的行为。触发水平系统后,亮点以水平时基为基准,依照特定的时间间隔从左到右移动。许多快速移动的亮点融合到一起,形成实心的线条。如果速度足够高,亮点每秒钟扫过屏幕的次数高到500000 次。
水平扫描和垂直偏转共同作用,形成显示在屏幕上的信号图象。触发器能够稳定实现重复的信号,它确保扫描总是从重复信号的同一点开始,目的就是使呈现的图象清晰。参照图14。
另外,模拟示波器有对聚焦和亮度的控制,可调节出锐利和清晰的显示结果。为显示“实时”条件下或突发条件下快速变化的信号,人们经常推荐使用模拟示波器。模拟示波器的显示部分基于化学荧光物质,它具有亮度级这一特性。在信号出现越多的地方,轨迹就越亮。通过亮度级,仅观察轨迹的亮度就能区别信号的细节。
数字示波器
与模拟示波器不同,数字示波器通过模数转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。它捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止。随后,数字示波器重构波形。(参看图15。)
数字示波器分为数字存储示波器(DSO)、数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
数字的手段则意味着,在示波器的显示范围内,可以稳
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