01
示波器的性能術(shù)語(yǔ) - 波形捕獲速率等

波形捕獲速率

所有示波器都會(huì)眨眼睛。也就是說(shuō)，它們會(huì)每秒睜開眼睛多少次，來(lái)捕獲信號(hào)，其間則會(huì)閉上眼睛。這就是波形捕獲速率，用波形/秒(wfms/s)表示。采樣率表明了示波器在一個(gè)波形或周期內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)采樣的頻次，波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度有多快。

示波器類型和性能水平，波形捕獲速率變化很大。波形捕獲速率高的示波器可以明顯更好地觀察信號(hào)特點(diǎn)，大幅度提高示波器迅速捕獲瞬態(tài)異常信號(hào)的概率，如抖動(dòng)、欠幅脈沖、毛刺和跳變誤差。

數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)采用串行處理結(jié)構(gòu)，捕獲速率為10-5.000 wfms/s。某些DSO提供了專用模式，把多個(gè)捕獲突發(fā)傳送到長(zhǎng)存儲(chǔ)器中，在很長(zhǎng)的處理死區(qū)時(shí)間后提供臨時(shí)更高的波形捕獲速率，但這會(huì)降低捕獲偶發(fā)間歇性事件的概率。

大多數(shù)數(shù)字熒光示波器(DPO)采用并行處理結(jié)構(gòu)，提供高得多的波形捕獲速率。如圖49所示，某些DPO可以在一秒鐘內(nèi)采集幾百萬(wàn)個(gè)波形，明顯提高捕獲間歇性難檢事件的概率，更迅速地看到信號(hào)中的問(wèn)題。此外，DPO能夠?qū)崟r(shí)采集和顯示信號(hào)特點(diǎn)的三個(gè)維度:幅度、時(shí)間及幅度在時(shí)間上的分布，可以有效地觀察信號(hào)特點(diǎn)，如圖50所示。

記錄長(zhǎng)度用構(gòu)成一條完整的波形記錄的點(diǎn)數(shù)表示，決定著每條通道可以捕獲的數(shù)據(jù)量。由于示波器只能存儲(chǔ)有限數(shù)量的樣點(diǎn)，因此波形時(shí)長(zhǎng)(時(shí)間)與示波器的采樣率成反比。

時(shí)間間隔=記錄長(zhǎng)度/采樣率

現(xiàn)代示波器允許選擇記錄長(zhǎng)度，優(yōu)化應(yīng)用所需的細(xì)節(jié)水平。如果您要分析異常穩(wěn)定的正弦曲線信號(hào)，您可能只需要500點(diǎn)的記錄長(zhǎng)度，但如果要隔離復(fù)雜的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中的定時(shí)異常事件，您可能需要100萬(wàn)點(diǎn)以上的記錄長(zhǎng)度，如圖51所示。

圖51.捕獲這個(gè)85 MHZ被調(diào)制載波的高頻細(xì)節(jié)要求高分辨率采樣(100 ps)。觀察信號(hào)的整個(gè)調(diào)制包絡(luò)要求長(zhǎng)時(shí)間周期(1ms)。通過(guò)使用長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度(10 MB)，示波器可以同時(shí)顯示這兩者。

02

示波器的性能術(shù)語(yǔ) - 觸發(fā)功能等

觸發(fā)功能

示波器的觸發(fā)功能在正確的信號(hào)點(diǎn)上同步水平掃描，這對(duì)清楚地檢定信號(hào)至關(guān)重要。觸發(fā)控制功能允許穩(wěn)定重復(fù)的波形，捕獲單次波形。

有效位

有效位是一個(gè)衡量數(shù)字示波器準(zhǔn)確重建正弦波信號(hào)形狀能力的指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)把示波器的實(shí)際誤差與理論上“理想的”數(shù)字化器進(jìn)行比較。由于實(shí)際誤差包括噪聲和失真，因此必須指定信號(hào)的頻率和幅度。

頻響

單純的帶寬并不足以保證示波器能夠準(zhǔn)確地捕獲高頻信號(hào)。示波器設(shè)計(jì)的目標(biāo)是特定類型的頻響:最大平坦包絡(luò)延遲(MFED)。這種類型的頻響提供了完美的脈沖保真度及最低的過(guò)沖和振鈴。由于數(shù)字示波器由實(shí)際放大器、衰減器、ADC、互連和繼電器組成，因此MFED響應(yīng)是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)的目標(biāo)。脈沖保真度因示波器型號(hào)和制造商變化很大。

垂直靈敏度

垂直靈敏度表示垂直放大器可以放大弱信號(hào)的程度，通常用每格毫伏(mV)表示。通用示波器檢測(cè)到的最小電壓一般約為屏幕上每個(gè)豎格1 mV。

03

示波器的性能術(shù)語(yǔ) - 掃描速度等

掃描速度

掃描速度表示軌跡以多快的速度掃描通過(guò)示波器屏幕，使您能夠看到精細(xì)的細(xì)節(jié)。示波器的掃描速度用每格時(shí)間(秒)表示。

增益精度

增益精度表示垂直系統(tǒng)衰減或放大信號(hào)的精度，通常用百分比誤差表示。

水平精度（時(shí)基）

水平或時(shí)基精度表示水平系統(tǒng)顯示信號(hào)定時(shí)的精度，通常用百分比誤差表示。

垂直分辨率（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）

ADC及數(shù)字示波器的垂直分辨率表示其把輸入電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字值的精度。垂直分辨率用位數(shù)表示。計(jì)算技術(shù)可以改善有效分辨率，hi-res采集模式是一個(gè)很好的例子。