示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器
模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
数字示波器
数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。
一、模拟和数字,各有千秋
二十世纪四十年代是电子示波器兴起的时代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,带宽100MHz的同步示波器开发成功,这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世,促进电子示波器的带宽达到100MHz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献,出现带宽6GHz的取样示波器、带宽6GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平,为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展,开始让位于数字示波器,英国和法国甚至退出示波器市场,技术以美国领先,中低档产品由日本生产。
模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。
但是模拟示波器的某些特点,却是数字示波器所不具备的:
操作简单——全部操作都在面板上,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。
垂直分辨率高——连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
数据更新快——每秒捕捉几十万波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
实时带宽和实时显示——连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
简而言之,模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试。人类五官中眼睛视觉十分灵敏,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断,微细变化都可感知。因此,模拟示波器深受使用者的欢迎。
二、数字示波器独领风骚
八十年代的数字示波器处在转型阶段,还有不少地方要改进,美国的TEK公司和HP公司都对数字示波器的发展作出贡献。它们后来甚至停产模拟示波器,并且只生产性能好的数字示波器。进入九十年代,数字示波器除了提高带宽到1GHz以上,更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象,换句话说,尽量吸收模拟示波器的优点,使数字示波器更好用。
数字示波器首先在取样率上提高,从最初取样率等于两倍带宽,提高至五倍甚至十倍,相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽1GHz的取样率就是5GHz,甚至10GHz。
其次,提高数字示波器的更新率,达到模拟示波器相同的水平,最高可达每秒40万个波形,对观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲就方便多了。
对于大多数的电子应用,无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的,只是对于一些特定的应用,由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性,才会出现适合和不适合的地方。每一步示波器,都会有一定的特点,也有些不足之处,在选择型号时应留意对比。
关键字:模拟示波器 数字示波器
引用地址:
模拟示波器与数字示波器的区别,看这儿!
推荐阅读最新更新时间:2024-03-30 23:26
泰克数字示波器的注意事项
泰克数字示波器操作人员的安全和仪器安全,仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠,应注意: 1.泰克数字示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。 2.测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等 设备 等。被测电子 设备 - 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。 3.泰克数字示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号- 信号地就是大地,信号端输出幅度小于300V CAT II)信号的波形。绝对不能测量市电AC220V 或与市电AC220V 不能隔离的电子设备的浮地
[测试测量]
基于FPGA的数字示波器设计
随着信息技术的发展,对信号的测量技术要求越来越高,示波器的使用越来越广泛。模拟示波器使用前需要进行校正,使用比较麻烦;而数字示波器,由于受核心控制芯片的影响,对输入信号的频率有严格的限制。基于FPGA的数字示波器,其核心芯片可达到50万门,配合高速外围电路,可以测量频率为1 MHz的信号,有效地克服了以往示波器的不足。 1 系统方案设计 设计的数字示波器系统主要使用了Xilinx系统的开发环境,并在此环境内部建立了AD采样控制模块、键盘控制模块、VGA显示模块等多个模块,从很大程度上减少了硬件电路的搭建,也因此提高了系统的稳定性和可靠性,系统框图如图1所示。 另外,设计使用XPS将32位的MicroBlaze
[模拟电子]
泰克数字示波器与模拟示波器的区别
泰克数字示波器,是具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。下面小编就为大家介绍泰克数字示波器与模拟示波器的区别: 泰克数字示波器,凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力,早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善,以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。 泰克数字示波器可以对数据进行运算和分析,特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象,因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。为了让数字示波
[测试测量]
数字示波器使用及MIPI-DSI信号测量
前言 数字示波器主要用于时域波形测试,测量电压/电流随时间的变化情况,MIPI-DSI是MIPI联盟针对显示设备开发的标准接口协议,这里记录下本人学习数字示波器的使用和MIPI-DSI信号测试的一些总结。 一、示波器的主要指标 数字示波器的工作可以分为以下几个部分,对表笔采集的信号做放大和衰减,ADC对信号进行模数转换,转换后的数据存储在高速缓存中,对信号进行重建和显示。前端的放大衰减电路决定了示波器的带宽,模数转换电路决定了示波器的采样率,而高速缓存则决定了示波器的存储深度,以下对这三个指标分别说明。 1.示波器带宽 信号在电路中传输会受到电容/电感的影响,以放大电路的频域响应说明,随着输入信号频率的增加,放大器的增益在
[测试测量]
高校实验室中数字示波器的应用
数字示波器是一种常用的电子测量仪器,在多个行业中都有一定的应用。其中数字示波器高校电子类实验室中不可缺少的实验设备,在测量与分析方面为实验提供的帮助是非常大的。今天小编就来为大家具体介绍一下高校实验室中数字示波器的应用吧,希望可以帮助到大家。 虽然我们已经步入了数字信息时代,但仍然生活在一个连续变化的模拟世界中,高速发展的数字技术并没有阻碍模拟产品前进的脚步。模拟产品积极加入数字处理功能,数字、模拟技术相结合的混合信号器件将成为下一个主要发展方向。 在我们高校的实验室里,数字产品离不开模拟产品的配合,各种新型应用对模拟产品提出了新要求,同时也影响着模拟产品的发展方向。以目前市场热点3G手机为例,其实数字算法问题早已解决,但电源待机
[测试测量]
数字示波器触发方式
经常听到数字示波器的触发方式有电平触发和边沿触发等,但是,到底什么是触发呢?它在示波器中有什么用呢?为了使扫描信号与被测信号同步,我们可以设定一些条件,将被测信号不断地与这些条件相比较,只有当被测信号满足这些条件时才启动扫描,从而使得扫描的频率与被测信号相同或存在整数倍的关系,也就是同步。这种技术我们就称为 触发 ,而这些条件我们称其为 触发条件 。 触发的目的简单来说就是为了每次显示的时候都在波形的同一位置开始,波形可以稳定显示.一般模拟示波器有边沿触发、视频触发和市电触发;而在数字示波器上有了更多的触发条件被称为高级触发如逻辑触发,毛刺触发和脉宽触发等。 ① edge trigger , 边沿触发,可设触发电平,上升沿或下降沿
[测试测量]
普源DS70000系列数字示波器的性能及特点分析
一、普源示波器DS70000系列产品介绍: DS70000系列数字示波器是RIGOL自主研发的第七代数字示波器,充分发挥了RIGOL自主设计的“凤凰座”示波器专用芯片组卓越性能,实现了国内最高的20GSa/s采样率、4GHz实时带宽。除硬件指标的提升,DS70000系列数字示波器还提供了多种人性化设计,保证了高质量的客户体验。 二、普源示波器DS70000系列产品主要指标: 三、普源示波器DS70000系列产品特点: (1)更高带宽 更高采样 基于RIGOL自主研发的“凤凰座”示波器专用芯片组,实现了国内最高的20GSa/s采样率、4GHz实时带宽,可以更真实的还原信号,覆盖更多的应用。 (2)1M wfms/s的波形刷新
[测试测量]
数字示波器中ADC的选用
自己动手做一个信号发生器和示波器非常重要,不仅可以深刻理解测量仪器的工作原理、关键技术指标,还可以将书本上学过的模拟电路、数字逻辑乃至嵌入式系统全部串起来,从系统层面对各个部分的功能以及构成有更真切的认识,因此这两个项目应该是所有电子工程师都要动手做一遍的基础入门项目。 高速ADC是数字示波器的核心部件,今天关于ADC应用的文章就结合我们摩尔吧/硬禾实战营的一个实际项目 - 100Msps的数字示波器的制作来做一个简单的案例分析,数字和处理部分将在将来的文章中具体分析,今天集中在模拟部分: 数字示波器的构成框图 我们的项目对模拟部分的主要指标要求如下: 单通道、100Msps采样率 模拟带宽20MHz,输入电压的范围 -
[测试测量]