示波器基本理论培训-泰克.ppt

泰克科技（中国）有限公司二○○七年十一月二日讲座内容在电路试验调试和电子设备安装调试以及检修排障中常用的仪器有示波器、电压电流表、毫伏表、频率计、信号源和电源。用于完成对电路的静态和动态工作状态的测量。测量台式示波器手持示波器万用表频率计测量技术知识基础VAVG通常除正弦波外还有其他电压和电流波形。其中的有效值和平均值（相对零－峰值）对每种波形是唯一的。如两种波形对相同电阻提供相同的功率它们的有效值电压必然是相同的。波形方波90％测量AC波形的仪表通常有某种最大频率超过它测量精度就会下降这一频率就是仪表的带宽。定义为：在此频点仪表的灵敏度下降3dB.测量20MHz的方波低通滤波器波形的重要谐波和上升时间与测量精度的关系仪表的输入阻抗特性相差很大通常可分为两类：高阻抗和系统阻抗高阻抗输入高阻抗输入可将负载影响减至最小使被测电路至测量仪表的电压转移最大。仪表输入阻抗的典型值在10K－1M之间。系统输入阻抗系统的全部输入、输出、电缆和负载具有相同的电阻阻抗总能传送最大功率。对于射频50欧姆是用得最多的通用阻抗。这一阻抗可易于保持且不受分布电容影响。示波器基础知识示波器的作用：精确地显示电压对时间的波形时间示波器无疑是最通用和使用广泛的电子仪器示波器的主要功能是精确的复现作为时间函数电压波形。确定量和波形质量的信息如幅度和频率及波形的形状；比较两个不同波形并测量它们的时间和相位关系。示波器不像电压表只提供幅度信息和不像频率计只提供频率时间的单维信息它可以观察相对于时间的瞬时电压的两维信息。在概念上模拟示波器和数字示波器完成同样的测量具有相同的功能不过仪表内部采用的技术不同。技术进步给予示波器更多的功能特别是数字示波器的技术发展赋予示波器更多波形捕获力来观察现实世界。由于数字示波器的数学运算功能它可以是一台具有波形显示的电压表、电流表、FFT频率计、功率测量和波形参数分析的综合性仪表。垂直系统模拟示波器框图垂直系统对输入信号进行比例变换其增益确定显示屏上的波形大小。耦合：DC耦合时DC信号和AC信号都能通过AC耦合时只允许AC信号通过。接地可确定零伏的位置。带宽限制器：使用带宽限制可以把通常带宽在100MHz以上的示波器的频带减小到20MHz的典型值。这样就降低了噪声电平和干扰这对于进行高灵敏度的测量是非常有用的。输入阻抗：高阻抗输入（1MΩ）的电阻和7至30pF相并联。这足以满足多数场合的要求因为它对多数电路的负载效应极小。50Ω输入阻抗：在50Ω系统中电容效应是不怎样重要的但产生较宽的测量带宽。50Ω输入阻抗的主要缺点是对许多电路是一个太小的负载电阻。（对于这种情况常用低电容有源探头使电路负载最小并有较宽的频带）。对于固有50Ω阻抗的系统示波器输入阻抗为50Ω是最方便适宜的。数学运算（相加、相减、积分、微分、FFT）位置（控制扫线位置和确定地电平的位置）动态范围（不失真的显示信号的最大幅值）可变调节水平时基系统模拟示波器与数字示波器在两通道捕获波形的差异通道1{输入1自动扫描没有输入信号时自动模式将使时基以低频率自由运行从而在屏幕上产生轨迹。这使得用户可以设置扫迹的垂直位置。如信号仅为直流的情况。正常扫描时基必须受到触发才能产生扫迹即没有信号就没有扫迹。对数字示波器每触发一次保持一次波形当信号停止后数字示波器保持的是最后一次触发显示的波形。单次扫描示波器对应触发信号只显示一次扫描然后停止示波器。虽然模拟示波器都提供这一功能模拟示波器技术的限制无法保持单击或瞬时信号单次信号的显示将是短暂、闪烁、甚至观察不见。数字示波器具有存储和保持波形的能力使用户可捕获特殊的单次信号和瞬时信号。}触发耦合：决定选定的触发源信号送往触发电路的耦合方式DC耦合：触发源直接连到触发电路触发源通过一个串联的电容连到触发电路峰－峰值电平：（数字示波器由触发电平钮控制）HF抑制：使触发源信号通过低通滤波器以抑制高频分量这意味即使一个低频信号中包含很多高频噪声仍能使其按低频信号触发。LF抑制：使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分这对于显示包含很多电源交流声的信号时的情况是很有用的。TV触发：在TV模式下触发电平控制不起作用。这时示波器使用视频信号中的同步脉冲作为触发信号。TV触发有两种模式TVF场和TVL行数字示波器的高级触发功：单次、毛刺、宽度、欠幅脉冲、斜率、建立/保持逻辑（定时关系和状态分析）TV（可选场/行和行计数）隔离时间过短波形混迭阴极射线管（CRT）结构X－Y模式是示波器的另一种显示方法。这时示波器将时基关闭而用另一个与产生垂直偏转信号不同的信号来使电子束在水平方向偏转。这就是说用两个信号在XY方向同时作用于电子束而描绘出波形以便观察两个信号的关系。相位测量。这种方法虽然比较复杂但测量相位较为精确。频率测量在机－电环