通常我们在Auto Setup之后,波形就会出现在屏幕上,然后就可以进行测量分析了,但Auto Setup并不能保证信号被高保真的捕获,高保真捕获信号是第一要素,否则后续的测量分析都没有意义了,那么我们如何才能更好的观察波形呢,看完本文你就知道了。
如何更好的观察波形,本质上就是对感兴趣的点进行重点测量、分析,如何高保真的捕获波形,就要从示波器处理信号的过程开始说起。 信号经过示波器前端电路处理之后,来到ADC进行模数转换,接下来便要进行信号的重构还原了,这里也就是本文的重点了,示波器的捕获模式。一般有四种捕获方式,不同的捕获方式,适用于观察不同的信号。接下来,就示波器对采样点的处理方式,也就是示波器的捕获模式跟大家做一个简要的介绍。 标准捕获模式 首先介绍的是标准捕获模式,在该模式下,示波器会对采集到的信号进行等间隔采样。 标准捕获的工作模式也最大程度的保证了信号最原始的状态,对于大多数波形来说,使用该模式可产生最佳的显示效果,以下是ZDS2000系列示波器默认捕获模式。 峰值捕获模式 接下来就是峰值捕获模式,看着名字就知道是什么意思了,就是采集一个采样间隔信号中的最大值和最小值。 在该模式下,可有效观察到偶尔发生的窄脉宽,在捕获高频率的毛刺方面非常实用,可获取信号的包络或可能丢失的窄脉冲,使用峰值捕获模式会使波形显示的噪声比较明显。 平均捕获模式 第三个就是平均捕获模式了,这个名字也非常容易理解,就是采集N屏信号,将它们在触发位置对其,然后做平均运算。 使用平均捕获模式,在减小噪声同时保持了原有的带宽,将噪声滤除有利于对信号进行测量。适用于观测周期性重复信号,其滤波效果提升了示波器的垂直分辨率。值得一提的是,平均捕获特别适合执行谐波分析或电源质量分析。 高分辨率捕获模式 最后就是高分辨率捕获模式,打个比方,其工作原理就是将一个波形分成5份,然后将一份波形的的每个点求平均,最终一个波形变成了5个点。这种处理方式可以有效改善系统的等效分辨率,本质上就是一种数字滤波。用于求平均的采样点数越多,分辨率提高得越多,显示的波形更平滑,从而达到减少噪声的目的。 需要注意的是,高分辨率是针对一个波形相邻的点做平均处理,所以该模式是对不重复的信号以牺牲带宽的方式来提升测试精度,故不适合测试高频信号,适用于观察高分辨率且带宽较低的波形。 四种捕获模式实测对比 在了解完四种捕获模式的工作原理之后,我们来做一个对比,在输入一个相同的信号时,标准捕获模式下可以观察到信号中存在噪声,峰值捕获模式下信号的噪声较为明显,而在平均捕获模式及高分辨率捕获模式下,几乎没有看到随机噪声。 根据被测信号的类型及需要关注的测试点,设置相应的捕获模式,可以帮助我们更好的观察波形,更快的发现、解决问题。
关键字:观察波形 示波器 捕获方式
引用地址:更好的观察波形,揭秘示波器四大捕获方式
如何更好的观察波形,本质上就是对感兴趣的点进行重点测量、分析,如何高保真的捕获波形,就要从示波器处理信号的过程开始说起。 信号经过示波器前端电路处理之后,来到ADC进行模数转换,接下来便要进行信号的重构还原了,这里也就是本文的重点了,示波器的捕获模式。一般有四种捕获方式,不同的捕获方式,适用于观察不同的信号。接下来,就示波器对采样点的处理方式,也就是示波器的捕获模式跟大家做一个简要的介绍。 标准捕获模式 首先介绍的是标准捕获模式,在该模式下,示波器会对采集到的信号进行等间隔采样。 标准捕获的工作模式也最大程度的保证了信号最原始的状态,对于大多数波形来说,使用该模式可产生最佳的显示效果,以下是ZDS2000系列示波器默认捕获模式。 峰值捕获模式 接下来就是峰值捕获模式,看着名字就知道是什么意思了,就是采集一个采样间隔信号中的最大值和最小值。 在该模式下,可有效观察到偶尔发生的窄脉宽,在捕获高频率的毛刺方面非常实用,可获取信号的包络或可能丢失的窄脉冲,使用峰值捕获模式会使波形显示的噪声比较明显。 平均捕获模式 第三个就是平均捕获模式了,这个名字也非常容易理解,就是采集N屏信号,将它们在触发位置对其,然后做平均运算。 使用平均捕获模式,在减小噪声同时保持了原有的带宽,将噪声滤除有利于对信号进行测量。适用于观测周期性重复信号,其滤波效果提升了示波器的垂直分辨率。值得一提的是,平均捕获特别适合执行谐波分析或电源质量分析。 高分辨率捕获模式 最后就是高分辨率捕获模式,打个比方,其工作原理就是将一个波形分成5份,然后将一份波形的的每个点求平均,最终一个波形变成了5个点。这种处理方式可以有效改善系统的等效分辨率,本质上就是一种数字滤波。用于求平均的采样点数越多,分辨率提高得越多,显示的波形更平滑,从而达到减少噪声的目的。 需要注意的是,高分辨率是针对一个波形相邻的点做平均处理,所以该模式是对不重复的信号以牺牲带宽的方式来提升测试精度,故不适合测试高频信号,适用于观察高分辨率且带宽较低的波形。 四种捕获模式实测对比 在了解完四种捕获模式的工作原理之后,我们来做一个对比,在输入一个相同的信号时,标准捕获模式下可以观察到信号中存在噪声,峰值捕获模式下信号的噪声较为明显,而在平均捕获模式及高分辨率捕获模式下,几乎没有看到随机噪声。 根据被测信号的类型及需要关注的测试点,设置相应的捕获模式,可以帮助我们更好的观察波形,更快的发现、解决问题。
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如何在不同场景下选择合适的示波器探头
探头按照是否需要供电可分为有源探头(内置放大器,需要外部供电)和无源探头(内部都是无源器件,无需供电),按照测量信号类型可分为电压探头、电流探头、光探头等。下文主要介绍日常测试中经常使用的几种探头以及在不同的场景下对应探头的选择。 1、10:1无源探头 我们经常使用的是10:1高阻无源探头,它的优点是高输入阻抗,动态范围宽(一般大可测几百伏)以及价格便宜,缺点是输入电容大且需要补偿。下图为10:1高阻无源探头原理图: 图1 10:1高阻无源探头原理 其中C可调可以认为是线缆的电容、示波器的电容和可调电容的并联等效值。我们需要调节这个电容令R探头*C探头=R示波器*C可调,对探头进行补偿。此外,示波器内也
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自制简易的PC信号源与示波器
我们在电子技术的学习和实验中常常使用到万用表、信号发生器、示波器等设备。万用表可以对电子元器件进行检测,也可以测量电路的电压、电流等参数。示波器可在电路实验或电器维修时,观察电路节点的信号波形,以判断前、后级电路是否正常工作。 在学习模拟电子技术时,信号发生器和示波器还可以帮助我们感性地认识放大器、滤波器、振荡器等电路的特性。不过这两台设备价格比较贵,在初学阶段或许不一定非要配置。本文将介绍一种利用几个简单的元器件加一台普通计算机构成的PC 信号源和PC 示波器,成本不到10 元,虽然测量的精度有限,但是对于初学阶段观察使用已经足够了。 外观及使用 如图1、图2 所示分别为PC 信号源和PC 示波器的外观。PC信号源很简单,它由立体
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揭秘探头频宽高于示波器频宽的原因
示波器对于工程师们来说一直都是最重要、最常见的电子测试仪器之一,示波器的功能在不断上升完善。示波器品牌繁多,泰克示波器因其杰出的性能受到广大消费者的欢迎。 探头和示波器一样,也具有其允许的有限带宽。如果我们使用一台100MHz的示波器和一个100MHz的探头,那么它们组合起来的响应就小于100MHz,探头的电容和示波器的输入电容相加,这就减小了系统的带宽,加大了显示的上升时间tr。 tr(ns)=350/BW(MHz) 如果示波器和探头各自均为100MHz带宽,其上升时间均为tr=3.5ns 。则有效系统上升时间就由下式给出: trsystem=sqr(t2rscope+t2rprobe)
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示波器正占空比搜索
我们与大家分享了ZDS2022示波器脉宽搜索的功能。示波器搜索功能实用、方便。但有用户对ZDS2022示波器的搜索功能还不是很熟悉。事实上,ZDS2022示波器全硬件搜索功能强大,不仅速度快,而且包括边沿、脉宽、上升/下降时间、周期/频率、占空比和欠幅多种搜索类型。 本期视频我们就来见证下ZDS2022示波器的正占空比搜索功能。 我们按下【Horiz】键,将储存深度设为最大值112Mpts,转动水平时基旋钮将水平时基调到5ms/div,按下【Measure】键,打开搜索设置选项,将搜索使能设为ON,将搜索模式设为正占空比,限定符设为小于,小于值设为30%,按下【Single】按键,在屏幕左上方我们可以看到搜索结果。
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示波器各部分介绍
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RS Components宣布扩展泰克工程台式仪器系列产品
中国.上海,2010年1月26日——世界最大的电子和维修产品高端服务分销商RS Components(RS)于今日宣布推出泰克公司(Tektronix)最新台式仪器,进一步扩大RS工程台式仪器产品供应。新产品会为广大工程师用户带来更多选择,涵盖从设计开发到生产、维护、维修等各个环节。所有新产品均有库存,亚太区各地可实现即时送货服务。 最新测试测量产品 FCA3000和FCA3100频率计和计时器系列融合频率计、频率表、计时器等多功能为一体,允许设计工程师精确测量出频率、周期、时间、脉冲或相位等超过13 种不同的参数,还能提供数据统计、柱状图以及趋势图等分析模式进行全面分析 新仪器成本效益高,频率范围高达300
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