泰克示波器的实验原理是什么以及测量方法
所有数字存储示波器(DSO)的核心部件是模数转换器(ADC)和采集存储器。这是示波器用来获得波形图的最基本组件。ADC采集模拟输入信号,然后将特定时间点的模拟电压值转换为数字二进制值。在当今的大多数DSO中,这通常是以8位垂直分辨率实现的。也就是说,DSO通常能以1/256的分辨率分辨出输入信号的电压值。
衰减器、DC偏移和放大器模块对输入信号进行预标度调整,以将输入信号的标度调整到ADC的固定动态范围之内。当您调节V/div旋钮时,衰减器模块中会设置一个特定的分压器网络,这可能会降低输入信号的幅度并设置放大器的增益。当调节垂直位置旋钮时,DC偏移将会改变。同样,这将使具有一定DC偏移的输入信号在ADC的固定动态范围内。
触发时基模块控制ADC采样(图形采集)的时间和频率。触发信号实际上告诉时基块何时停止采集(图形)。例如,如果示波器的存储深度为1000点(每次采集的样本数),并且如果示波器被设置为在屏幕中间触发,则时基模块将使能ADC/存储模块,连续采样输入或命令将填充至少一半的存储器。触发事件发生后,时基模块允许ADC/存储器模块在采样结束前再采集500个样本。在这种情况下,采集存储器中的前500个样本代表触发事件之前的波形数据,而采集存储器中的后500个样本代表触发事件之后的波形数据。
采集期结束后,存储在采集存储器中的样本必须经过处理才能显示。早期的DSO仅使用示波器的CPU系统从采集存储器中读取数据(一次一个样本),对数据进行处理,然后将采样的数据存储在显示存储器中。这是一个非常耗时的过程,有时会导致波形更新速度缓慢,尤其是在处理深度存储记录时。现在很多新的DSO都是使用专门的可定制DSP来快速处理/数字滤波数据,然后以“流水线”的方式高效地将波形数据输入到显示存储器中,从而提高吞吐量和波形更新率。
了解了泰克示波器实验原理之后,我们再来振幅和频率看看测量方法(以泰克示波器MSO64为例)
泰克示波器MSO64
(1)将示波器探头插入通道1插孔,并将探头上的衰减置于1档位;
(2)将选择的通道置于ch1,将耦合方式置于dc档;
(3)将探头探针插入校准信号源小孔,此时示波器屏幕上出现光迹;
(4)调整垂直旋钮和水平旋钮,使屏幕显示的波形图稳定,并将垂直微调和水平微调放置在校准位置;
(5)读取垂直方向的波形图所占格数,乘以垂直衰减旋钮的指示值,得到校准信号的幅度;
(6)读取每个周期在水平方向上占用的波形数,乘以水平扫描旋钮的指示值,得到校准信号的周期(以周期倒数为频率);
(7)一般来说,校准信号的频率为1khz,幅度为0.5v,用于校准示波器内部扫描振荡器的频率。如果不正常,应调整示波器(内部)对应的电位器,直到达到一致。
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