|
今天就為大家扒一扒示波器是個什么鬼，它的各項參數(shù)又是怎樣定義的呢？雖然很多人都或多或少有了解，但是肯定沒這么全！閱讀本文，起碼你裝逼的時候不會翻車！ 【百科】：示波器（英語：oscilloscope）是一種能夠顯示電壓信號動態(tài)波形的電子測量儀器。它能夠?qū)r變的電壓信號，轉(zhuǎn)換為時間域上的曲線，原來不可見的電氣信號，就此轉(zhuǎn)換為在二維平面上直觀可見光信號，因此能夠分析電氣信號的時域性質(zhì)。更高級的示波器，甚至能夠?qū)斎氲臅r間信號，進行頻譜分析，反映輸入信號的頻域特性。 示波器的基本參數(shù)： 帶寬 在模擬信號系統(tǒng)中，帶寬用來標識傳輸信號所占有的頻率寬度，這個寬度由傳輸信號的最高頻率和最低頻率決定，兩者之差就是帶寬值，因此又被稱為信號帶寬或者載頻帶寬，單位為Hz。 帶寬其實就是信號所占用的頻譜的度量，可以看做是一種與空間相關(guān)的量。與之相比，信號的傳輸速率就是一種與空間和時間都相關(guān)的物理量，定義為單位時間內(nèi)在信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。 帶寬是示波器最重要的參數(shù)，它決定了這臺設備能夠準確測量的信號上限；同時它也在很大程度上決定了你需要為這臺示波器支付的價錢。一般來說，買的示波器帶寬是你當前預算和預期內(nèi)使用的需求的平衡點；并不是越高的帶寬越適合你，就像每個妹子都渴望白馬王子，而最終選擇的往往是經(jīng)濟適用男。
示波器的帶寬是頻域上從0開始的窗口 采樣率 也稱為采樣速度， 定義了每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個信號樣本。 無論測量什么信號，示波器都將其視作時間上連續(xù)的波形信號，而采樣過程則是在時間上，以T為單位間隔來測量連續(xù)信號的值。T稱為采樣間隔。在實際中，如果信號是時間的函數(shù)，通常他們的采樣間隔都很小，一般在毫秒、微秒的量級。采樣過程產(chǎn)生一系列的數(shù)字，稱為樣本。每一個樣本都對應著示波器在該時間點測量這個信號的結(jié)果。 示波器的采樣率取決于ADC的性能 根據(jù) 奈奎斯特抽樣定理： 若頻帶寬度有限的，要從抽樣信號中無失真地恢復原信號，抽樣頻率應大于2倍信號最高頻率。而實際上，要較好的還原被測信號，采樣率都要數(shù)倍以上的被測信號。如果不考慮硬件設計的模擬通道限制，上述的示波器帶寬定義其實是關(guān)聯(lián)示波器采樣率來標的的；因為一個鏈路即使它能通過10G的信號，而示波器的采樣率只有100M，也是然并卵。 通道數(shù) 這個是很顯淺的數(shù)據(jù)，就是告訴你這臺示波器可以同時測量多少個信號。一般示波器提供的通道數(shù)都是2的倍數(shù)，2、4、8等。 示波器的通道 當然，實際銷售的示波器種類很多；部分的型號對通道的參數(shù)有不同定義，比如有些單通道采樣的速度較快，但是同時使用多通道測試的時候，采樣率就成倍下降了。這是在單通道采樣模式的時候?qū)⑵渌ǖ赖馁Y源調(diào)用的原因；這也往往是廠商的噱頭之一。 存儲深度 當你使用示波器的時候，它采樣到的數(shù)據(jù)會經(jīng)過內(nèi)部的處理器顯示到顯示屏上面；你看到的就是一動一動的線條。這中間就涉及到數(shù)據(jù)處理及顯示的問題了，前面提到，示波器測量的是時間上連續(xù)的信號，理論上它是一條無線長的線條，那么怎么在有限的顯示屏（小則幾英寸，大則十幾英寸）上顯示呢？每采一個點就顯示一個點，像擠牙膏一樣“拉”出來？這顯然不是事實。 里面就涉及到“幀”和“存儲深度”的問題；幀是顯示器的概念，它代表了每次刷新界面時的像素空間與時間長度。而存儲深度則代表了示波器A/D轉(zhuǎn)換后二進制數(shù)據(jù)在存儲器件中保存的空間大��；所以 存儲深度=采樣率*采樣時間；即示波器“每次”采樣的長度。通常來說，示波器每幀顯示的是每次采樣的全部或者部分數(shù)據(jù)。 觸發(fā)功能 觸發(fā)是示波器一個非常重要的打開方式；它在很大程度上決定了你發(fā)現(xiàn)異常信號的能力。一個示波器基本包含邊沿觸發(fā)（上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)），電平觸發(fā)（高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)）；還有提供脈寬觸發(fā)、外部觸發(fā)、視頻觸發(fā)、延遲觸發(fā)、順序觸發(fā)、間隔觸發(fā)等多種方式。這個都是廠家為了方便用戶提供的功能。 示波器的觸發(fā)其實是提供了將異常信號在眾多采樣數(shù)據(jù)里面隔離出來的能力；例如，在一個實際測試中發(fā)現(xiàn)一個信號鏈路偶爾會出現(xiàn)誤碼，而這個誤碼表現(xiàn)就是每隔一段時間出現(xiàn)一個數(shù)據(jù)位恒為“1”；這就需要查看信號在走線上傳輸?shù)臅r候?qū)嶋H的波形情況，選擇不同的觸發(fā)方式能夠發(fā)現(xiàn)不同的問題：選擇電平觸發(fā)的話可以發(fā)現(xiàn)外來的高電平?jīng)_擊導致可能的誤碼情況；選擇脈寬觸發(fā)的話就能發(fā)現(xiàn)是否存在毛刺干擾了信號的傳輸。 發(fā)現(xiàn)異常信號是示波器的基本應用 采樣模式 其實示波器顯示的波形不一定就ADC直接轉(zhuǎn)換出來的結(jié)果；因為實際的影響，示波器測量的信號一定會帶上噪聲，除去信號本身進來的噪聲外（這可能是你想要測量的），還有示波器硬件及探頭，ADC精度等等固有干擾。而示波器廠商會根據(jù)實際情況優(yōu)化顯示的效果，似的用戶可以看到想要看到的信息，而不會淹沒在各種噪聲里面。這就需要示波器進行必要的算法處理，包括濾波、插值、平均等。 一般示波器都有提供菜單選擇顯示的效果，用戶可以根據(jù)自己的意愿查看原始數(shù)據(jù)、濾波后數(shù)據(jù)、求平均次數(shù)等。 無線示波器的采集模式 --------------------------------------------------------- 碼字不易，小編會持續(xù)為大家?guī)砀嗟母韶�。請大家多多關(guān)注，多多收藏��！
| 
