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技術(shù)文章

數(shù)字示波器使用應(yīng)注意的問題

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    1.如果采樣速率不夠,容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象
    如果示波器的輸人信號(hào)為一個(gè)100KHz的正弦信號(hào),示波器顯示的信號(hào)頻率卻是50KHz,這是怎么回事呢?這是因?yàn)槭静ㄆ鞯牟蓸铀俾侍a(chǎn)生了混迭現(xiàn)象?;斓褪瞧聊簧巷@示的波形頻率低于信號(hào)的實(shí)際頻率,或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經(jīng)亮了,而顯示的波形仍不穩(wěn)定?;斓漠a(chǎn)生如圖1所示。那么,對(duì)于一個(gè)未知頻率的波形,如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)生混迭呢?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時(shí)基檔,看波形的頻率參數(shù)是否急劇改變,如果是,說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生;或者晃動(dòng)的波形在某個(gè)較快的時(shí)基檔穩(wěn)定下來,也說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據(jù)奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號(hào)高頻成分的2倍才不會(huì)發(fā)生混迭,如一個(gè)500MHz的信號(hào),至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡(jiǎn)單地防止混迭發(fā)生:
    ·調(diào)整掃速; 
    ·采用自動(dòng)設(shè)置(Autoset); 
    ·試著將收集方式切換到包絡(luò)方式或峰值檢測(cè)方式,因?yàn)榘j(luò)方式是在多個(gè)收集記錄中尋找極值,而峰值檢測(cè)方式則是在單個(gè)收集記錄中尋找**小值,這兩種方法都能檢測(cè)到較快的信號(hào)變化。 
·如果示波器有Insta Vu采集方式,可以選用,因?yàn)檫@種方式采集波形速度快,用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。

    2.采樣速率與t/div的關(guān)系
    每臺(tái)數(shù)字示波器的**采樣速率是一個(gè)定值。但是,在任意一個(gè)掃描時(shí)間t/div,采樣速率fs由下式給出:
      fs=N/(t/div)       N為每格采樣點(diǎn)
    當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)N為一定值時(shí),fs與t/div成反比,掃速越大,采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數(shù)據(jù)綜上所述,使用數(shù)字示波器時(shí),為了避免混迭,掃速檔**置于掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,掃速檔則**置于主掃速較慢的位置。
    數(shù)字示波器的上升時(shí)間
    在模擬示波器中,上升時(shí)間是示波器的一項(xiàng)極其重要的指標(biāo)。而在數(shù)字示波器中,上升時(shí)間甚至都不作為指標(biāo)明確給出。由于數(shù)字示波器測(cè)量方法的原因,以致于自動(dòng)測(cè)量出的上升時(shí)間不僅與采樣點(diǎn)的位置相關(guān),如圖2中a表示上升沿恰好落在兩采樣點(diǎn)中間,這時(shí)上升時(shí)間為數(shù)字化間隔的0.8倍。圖2中的b的上升沿的中部有一采樣點(diǎn),則同樣的波形,上升時(shí)間為數(shù)字化間隔的1.6倍。

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