电子仪器与测量-第6章时域测量ppt精选课件.ppt

第六章时域测量本章开始将介绍几种图示式仪器，从三个方面去进行研究，即
时域(TimeDomain)反映的幅度U与时间T的关系(如示波器)、
频域(FrequencyDomain)反映的幅度U与频率F的关系(如频
谱仪)及调制域(ModulationDomain)。下面将分三章介绍三
种图示式仪器：时域——示波器、频域——频谱仪和数据域
——逻辑分析仪。6.1.1示波器的功用6.1.2示波器的分类6.1.3示波器的组成6.2显示屏6.2.1示波管（CRT）1.电子枪2.偏转系统3.荧光屏※6.2.2平板显示技术（只简介TFT-LCD）图6.7液晶平板显示器的结构示意图6.3波形显示原理2.信号与扫描电压的同步3.连续扫描和触发扫描6.3.2显示两个变量之间的关系※6.3.3光栅显示原理6.4通用示波器6.4.2示波器的Y(垂直)通道1)无源电压探头附加一个RLC阻抗匹配网络，把工作频率上限提高到了300
MHz以上。2)耦合2.输入衰减器当满足R1C1=R2C23.延迟线4.Y放大器1.触发电路1)触发源选择3)触发电平与触发极性选择2.扫描发生器环（时基电路）1)扫描门（时基闸门、可以是任何双稳态电路）2)积分器（锯齿扫描电压产生，密勒(Miller)积分器）3)比较和释抑电路4)触发扫描状态6)结论：3.X放大器（见前p17框图）6.4.4示波器的多波形显示注意：
由谁触发？
A、B各自触发，则不便比较时间关系。
A、B共一触发，便于比较时间关系。2.双时基扫描6.4.5通用示波器的应用示波器扫描方式可分为连续和触发扫描两种，随示波器功能的
扩展，还出现了多种的双时基扫描。主要有延迟扫描、组合扫
描、交替扫描等，但此时示波器中要有两套扫描系统。则3.通用示波器的基本测量方法6.5取样技术在示波器中的应用同理，欲观察一个波形，可以把这个波形在示波器上连续显示，
也可以在这个波形上取很多的取样点，把连续波形变换成离散
波形，只要取样点数足够多，满足取样定理的要求，显示这些
离散点也能够反映原波形的形状。上述取样方法叫“实时取样”
。取样信号uo(t)的频谱比原信号ui(t)还要宽。由此可知，实时
取样并不能解决示波器在观测高频信号时所遇到的频带限制的
困难。非实时取样---不是在一个信号波形上完成全部取样过程，而取
样点是分别取自若干个信号波形的不同位置，如图6.47所示。2.显示信号的合成过程6.5.2取样示波器的基本组成6.5.3取样示波器的参数应当指出，取样示波器是荷兰菲利浦（Philips）公司最先研
制成功的，1969年美国HP公司也研制生产了取样示波器，
带宽已达18GHz，后来进展缓慢，以至停产。其主要原因：6.6数字示波器2.单处理器数字示波器3.多处理器数字示波器（用HP54600系列示波器来说明）图中包含了三个处理器（主处理器、采集处理器和波形翻译器）
，现分四部分进行介绍。使用68000CPU、ROM、RAM的常规微处理器系统作为控制
示波器的硬件。...6.6.2信号的采集处理技术同时，更新率低造成显示响应慢，屏幕上看到的不是正在发
生的波形，而是从存储器里调出来的前几个周期的波形，这
对用示波器作监视进行电路调试带来很多的不便。2)有混迭失真2.采样方式2)随机采样3)顺序采样3.采样速率4.采集器件两路组合采集的原理5.采样存储器6.触发功能正延时是指可以观测触发点以后的被测信号；触发类型.7.采样速率与记录长度(即存储深度)早期DSO的扫速、采样速率和记录长度之间存在如下近似关系：
记录长度≈采样速率×扫速×10
L（pts）=fs(MS/s)↓×S（S/div）↑×10（div）（6.20）
但这样的设计存在两个缺点：研究式(6.20)可以发现：应当指出，增加记录长度后，一次捕捉的波形样点多了，不用
改变扫速就可同时观测高速和低速两种信号。但是屏幕只有10
格500点左右像素，若捕获100000点的波形，仅有500点显示
在屏幕上，只能看到波形中的某一部分，其余99500点是在屏
幕左右看不见的地方。为此，不少厂家又提出多种波形快速缩
放技术（如MegaZoom、QuickZoom、X-Stream等）和类
似模拟示波器中的多时基显示技术，使用户通过左右移动或多
次放大深层次的波形分析，既可看到波形的全貌又可看到局部
细节。解决了长记录长度和快速显示处理之间的矛盾。图6.66
给出了力科公司采用X-Stream技术对复杂波形多次局部放大
的示意图。※记录长度设计

关于记录长度设计主要依据需要采样的时间长度TP和最高采样速率（最小的采样问隔Ts）。
即记录长度（存储深度）L：
L=TP/Ts
例如：当要求TP=7ms，采样速率500MHz（即TS=2ns），则要求记录长度L=3.5Mb。但这样设计