数字示波器使用注意事项

数字示波器的使用注意事项序言
由于波形触发，存储，显示，测量以及波形数据分析和处理的独特优势，数字示波器越来越受欢迎。由于数字示波器和模拟示波器之间的性能差异较大，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽为固定值，而数字示波器的带宽有两种类型：模拟带宽和数字实时带宽。通过对重复信号使用顺序或随机采样技术，数字示波器可以实现的ZG带宽是示波器的数字实时带宽。数字实时带宽与ZG数字化频率和波形重建技术因子K（数字实时带宽= *高数字化率）/ K有关，通常不直接作为指标。从两个带宽的定义可以看出，模拟带宽仅适用于重复周期信号的测量，而数字实时带宽则适用于重复信号和单个信号的测量。制造商声称示波器可以达到多少兆字节的带宽，实际上是指模拟带宽，而数字实时带宽则低于此值。例如，TEK TES520B的带宽为500MHz，这实际上意味着其模拟带宽为500MHz，而ZG的数字实时带宽只能达到400MHz，远低于模拟带宽。因此，在测量单个信号时，必须参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意外的误差。
关于采样率
采样率也称为数字化率，它是指单位时间内对模拟输入信号进行采样的次数。 ，通常以MS / s Said表示。采样率是数字示波器的重要指标。
1.如果采样率不够，则容易出现混叠
如果示波器的输入信号是100KHz正弦信号，则频率示波器显示的信号的大小但是它是50KHz，这是怎么回事？这是因为示波器的采样率太慢，导致混叠。混叠意味着屏幕上显示的波形的频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示器亮起，显示的波形仍然不稳定。混叠的产生如图1所示。那么，对于未知频率的波形，如何判断显示的波形是否已混叠？您可以将扫描速度t / div缓慢更改为更快的时基文件，以查看波形的频率参数是否急剧变化。如果是这样，则表示发生了波形混叠。或抖动波形在更快的时基文件中。稳定度还表明发生了波形混叠。根据Nyquist定理，为避免混叠，采样率至少比信号的高频分量高2倍。例如，一个500MHz的信号需要至少1GS / s的采样率。有几种方法可以简单地防止混叠：
•调整扫描速度；
•使用自动设置；
•尝试将收集方法切换为包络方法或峰检测方法，因为包络方法在多个收集记录中搜索极值，而峰检测方法搜索单次采集记录*大*小值，这两种方法可以检测到更快的信号变化。
•如果示波器具有InstaVu采集方法，则可以选择它，因为该方法可以快速采集波形，并且此方法显示的波形类似于示波器显示的波形。模拟示波器。
2.采样率与t / div之间的关系
每个数字示波器的ZD采样率是一个固定值。但是，在任何扫描时间t / div处，采样率fs均由以下公式给出：
sfs = N /（t / div）N是每个网格的采样点
当采样点的数量N为某个值时，fs与t / div成反比。扫描速度越大，采样率越低。以下是TDS520B的一组扫描速度和采样率数据：
表1扫描速度和采样率
t / div（ns）1252550100200fs（ GS / s）502510210.50.25
在模拟示波器中，上升时间是示波器的极为重要的指标。在数字示波器中，甚至没有明确给出上升时间作为指标。由于采用数字示波器测量方法，因此自动测量的上升时间不仅与采样点的位置有关。在图2中，a表示上升沿恰好落在两个采样点的中间，上升时间是数字化间隔的0.8倍。 。在图2中b的上升沿中间有一个采样点，波形相同，上升时间是数字化间隔的1.6倍。此外，上升时间还与扫描速度有关。以下是TDS520B测量相同波形时的一组扫描速度和上升时间数据：
t / div（毫秒）502010521tr（μs）800320160803216
从以上数据集可以看出，尽管波形的上升时间是一个固定值，但是由于扫描速度不同，使用数字示波器测量的结果也有很大差异。模拟示波器的上升时间与扫描速度无关，而数字示波器的上升时间不仅与扫描速度有关，而且与采样点的位置有关。使用数字示波器时，我们无法像模拟示波器那样根据测量的时间将其反转。推送信号的上升时间。