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示波器常用术语解释

出处:21ic 发布于:2017-11-06 14:13:59 | 314 次阅读

1、带宽:指的是正弦输入信号衰减到其实际幅度的70.7%时的频率值,即-3dB点(基于对数标度)。本规范指出所能准确测量的频率范围。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着的增加,示波器对信号准确显示能力将下降。如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数具将被丢失。如果没有足够的带宽,得到的关于信号的所有特性、响铃和振鸣等都毫无意义。

▲5倍准则(示波器所需带宽=被测信号的最高频率成分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。

2、上升时间:在数字世界中,时间的测定至关重要。在测定时,如脉冲和阶跃波可能更需要对上升时间作性能上的考率。示波器必需要有足够长的上升时间,才能准确的捕获快速变换的信号细节。

▲示波器上升时间=被测信号的最快上升时间+5上升时间描述示波器的有效频率范围,选择示波器上升时间的依据类似于带宽的选择依据。示波器的上升时间越快,对信号的快速变换的捕获也就越准确。

3、采样速率:采样速率表示的是示波器在一个波形或周期内,采样输入。表示为样点数每秒(S/S)。示波器的采样速率越快,所显示的波形的和清晰度就越高,重要信息和事件丢失的概率就越小。如果需要观测较长时间范围内的慢变信号,则最小采样率就变得较为重要。

计算采样速率的方法取决于所测量的波形类型,以及示波器所采用的信号重构方式。为了准确的再现信号并避免混淆,奈奎斯特定理规定,信号的采样速率必需不小于其最高频率成分的两倍。然而,这个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,所以采用两倍于最高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。

▲在使用正弦差值法时,为了准确再显信号,示波器的采样速率至少需为成分的2.5倍。使用线性插值法时,示波器的采样速率应至少是信号最高频率成分的。

4、波形捕获速率:是指示波器采集波形的速度。所有的示波器都会闪烁。也就是说,示波器每秒钟以特定的次数捕获信号,在这些测量点之间将不在进行测量。这就是波形捕获速率,表示为波形数每秒(wfms/s)。波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别,且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供更多的重要信号特性,并能极大的增加示波器快速捕获瞬时的异常情况,如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。

5、记录长度:表示为构成一个完整波形记录的点数,决定了每个通道中所能捕获的数据量。由于示波器仅能存储有限数目的波形采样,波形的持续时间和示波器的采样速率成反比。

6、触发能力:示波器的触发功能在正确的信号位置点同步水平扫描,决定着信号特性是否清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单脉冲波形。

7、有效比特:是示波器准确再现正弦信号波形的能力的度量。这个度量将示波器的实际错误同理论上理想的进行比较。由于实际的误差数包括噪声和失真,所以必需指定信号的频率和幅度。

8、频率响应:仅仅采用带宽是不足以保证示波器准确捕获高频信号的。示波器设定的目标是一个特定类型的频率响应:最大平坦包络时延(MFED)。此类型的频率响应用最小的过冲和阻尼振荡,提供极好的脉冲逼真度。由于数字示波器是由实际的、衰减器、模数转换器(ADC)、连接器和继电器组成,MFED响应只是对目标值的一个逼近。不同厂家的产品的脉冲逼真度有着很大的不同。

9、垂直灵敏度:垂直灵敏度指示垂直放大器对弱信号的放大程度,通常用每刻度多少毫伏来表示。多用途示波器能检测出的最小伏特数的典型值约为1mv每垂直显示屏刻度。

10、扫描速度:扫描速度表征轨迹扫过示波器显示屏的速度有多快,以便能够发现更细微的细节。示波器的扫描速度用时间(秒)/格表示。

11、增益精度:增益精度是表征垂直系统对信号的衰减或放大的准确程度,通常用多少百分比误差来表示。

12、水平准确度:水平或者时基准确度是指在水平系统中,显示信号的定时的准确度,通常用多少百分比误差来表示。

13、垂直分辨率:模数转换器的垂直分辨率,也就是数字示波器的垂直分辨率,是指示波器将输入电压转换为数字值的精确程度。垂直分辨率用比特数来度量。计算方法能提高有效的分辨率,例如高分辨率捕获模式。


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