《电子示波器类别》课件

电子示波器类别电子示波器用于观察和测量电子信号。它们是电子工程师、科学家和技术人员必不可少的工具。示波器简介示波器是一种电子测量仪器，主要用于观察和测量各种电子信号的波形。它可以显示电压随时间的变化曲线，并帮助工程师和技术人员分析和诊断电路问题。示波器广泛应用于电子工程、通信工程、自动化控制等领域。示波器分类依据11.信号类型模拟信号示波器、数字信号示波器和混合信号示波器.22.工作模式实时示波器和存储示波器.33.显示方式模拟示波器和数字示波器.44.应用领域通用示波器、专用示波器.模拟示波器信号波形显示模拟示波器使用示波管将信号转换成可见的波形。模拟信号处理模拟示波器直接处理模拟信号，无需进行数字化转换。手动操作用户通过旋钮和开关进行调节和设置。模拟示波器工作原理1输入信号输入信号通过探头连接到示波器2垂直放大器放大信号幅度以适应屏幕显示3水平扫描电路控制电子束水平移动4阴极射线管显示放大后的信号波形模拟示波器的工作原理是将输入的电子信号通过探头连接到示波器，并通过垂直放大器放大信号幅度，使信号能够在阴极射线管上显示。水平扫描电路控制电子束水平移动，从而在屏幕上绘制出信号的波形图。模拟示波器特点结构简单模拟示波器结构相对简单，易于维修和维护，成本较低。信号处理模拟模拟示波器对信号进行模拟处理，直接显示波形，直观易懂。带宽有限模拟示波器带宽有限，无法处理高速信号，且精度有限。功能有限模拟示波器功能有限，无法进行数据存储、分析和处理。数字示波器数字示波器是一种使用数字信号处理技术来测量和显示电子信号的仪器。它可以捕获和分析高速信号，并提供更精确、更详细的测量结果，并具有多种分析功能。数字示波器工作原理信号采样数字示波器通过高速ADC（模数转换器）对输入信号进行采样，将模拟信号转换为数字信号。数据处理将采集到的数字信号进行存储、处理和分析，例如，进行频率测量、波形分析等。显示将处理后的数字信号转换为图像，在显示屏上显示波形。数字示波器特点高精度数字示波器拥有更高的采样率和分辨率，可以更加精确地捕捉和显示信号细节。强大功能数字示波器提供了多种测量功能，例如自动测量、频谱分析、波形记录等，可以进行更深入的信号分析。灵活操作数字示波器可以通过触控屏或鼠标进行操作，方便用户进行设置和控制。数据存储数字示波器可以将捕获的波形数据存储到内存或硬盘中，方便用户进行后续分析和查看。混合信号示波器模拟和数字信号混合信号示波器同时测量和显示模拟和数字信号。嵌入式系统它们特别适用于调试和测试包含模拟和数字组件的嵌入式系统。多功能这些示波器可以测量电压、电流、频率和其他关键参数。混合信号示波器应用场景嵌入式系统开发混合信号示波器可用于调试嵌入式系统中的模拟和数字信号。它可以捕获和分析各种信号，例如电压、电流、频率和时序，帮助开发人员识别和解决问题。通信系统测试混合信号示波器在通信系统测试中扮演着重要角色，它可以用来测试和分析各种通信信号，例如无线信号、音频信号、视频信号等。存储示波器存储示波器是将信号捕捉并存储在内存中，然后将其显示在屏幕上或使用数据分析软件进行分析。存储示波器可以捕捉到瞬态事件，例如电源故障或高频脉冲，这些事件在传统示波器上很难观察到。存储示波器通常具有更大的内存容量，并且可以提供更长的时间记录，以进行更深入的分析和诊断。存储示波器工作原理1数据采集存储示波器首先将信号进行采样并数字化，以便存储到内存中。2数据存储采集到的数字信号被存储在示波器内部的存储器中。存储器的大小决定了示波器可以存储的信号长度和时间。3数据回放存储示波器可以通过回放存储的数据来分析和研究信号，即使信号已经消失或无法重复。存储示波器特点高采样率存储示波器具有高采样率，可以捕获瞬态信号和快速变化的信号。大存储深度存储示波器拥有较大的存储深度，可以记录较长时段的信号波形。灵活的触发功能存储示波器提供多种触发模式，满足不同应用需求。丰富的分析功能存储示波器具备丰富的分析功能，可以对捕获的信号进行深入研究。数字荧光示波器数字荧光示波器是模拟示波器和数字示波器的结合，它将模拟信号数字化，然后使用数字技术进行处理和显示。数字荧光示波器具有模拟示波器的实时性，同时又拥有数字示波器的精确度和功能。数字荧光示波器特点11.高刷新率数字荧光示波器可以实现更高的刷新率，即使在快速变化的信号中也能提供清晰的波形显示。22.存储深度大可以存储更多的数据点，方便用户分析和诊断信号，特别是对于间歇性出现的事件。33.色彩编码利用颜色来区分信号的强度和频率，更直观地展现信号特征。44.历史波形回放可以回放过去一段时间内的信号波形，方便用户分析信号的趋势和变化。示波器校正与校准1校准将示波器与已知精度标准比较2校正调整示波器参数，以符合标准3校准间隔定期校准以保证精度4校准证书记录校准结果，确保可追溯性示波器校准是确保测量准确性的关键步骤。校准过程涉及将示波器与已知精度标准进行比较，并根据差异进行调整。定期校准可以保持示波器的精度，并确保测量结果的可靠性。校准证书记录校准结果，并提供可追溯性，为测量结果提供可靠的保证。示波器探头示波器探头是连接示波器与被测信号之间的重要部件。探头可以将被测信号放大或衰减，并将其传输到示波器。探头的类型多种多样，主要取决于被测信号的类型和频率。探头类型电压探头用于测量电压信号，具有高输入阻抗，以尽量减少对电路的影响。电流探头用于测量电流信号，通过夹持在导线上或绕在导线周围来测量电流。差分探头用于测量两个信号之间的差值，可以消除共同模式噪声。高压探头用于测量高电压信号，通常具有隔离功能，以保护用户安全。探头参数示波器探头参数直接影响测量结果的准确性和可靠性。10:1衰减比探头衰减比为10:1，表示探头输入电压信号经过探头后，输出电压信号为输入电压的1/10。1GHz带宽探头带宽是指探头可以准确测量信号频率的最大值。1pF输入电容探头输入电容是指探头输入端与地之间的电容值。1MΩ输入阻抗探头输入阻抗是指探头输入端与地之间的阻抗值。探头选择原则信号类型选择与信号类型匹配的探头。例如，电压探头用于测量电压信号，电流探头用于测量电流信号。信号频率选择带宽足够高的探头，以确保能够准确地测量信号。信号幅度选择适当的探头阻抗，以避免信号失真。其他因素考虑探头的尺寸、重量、连接方式、价格等因素。示波器预置1电源预置开启示波器电源2通道预置设置通道耦合模式、垂直灵敏度和垂直偏移3时基预置设置时间刻度和扫描模式4触发预置设置触发源、触发电平、触发方式示波器预置是使用示波器之前进行的一系列设置，以满足测量需求。示波器前面板操作按键操作前面板按键用于控制示波器基本功能，例如触发、时间尺度和垂直灵敏度调节等。旋钮调节旋钮用于精确调整参数，例如电压测量范围、时间尺度和信号耦合方式等。显示屏显示显示屏用于显示信号波形、测量结果和示波器状态信息等。菜单功能通过菜单按钮可以访问更多高级设置和功能，例如触发模式选择、测量参数配置等。示波器后面板接口示波器后面板包含各种接口，用于连接外部设备或电源。常见的接口包括：电源接口、触发输入接口、外部时钟接口、数据接口等。这些接口允许用户扩展示波器的功能，例如同步多个示波器、连接外部触发信号或将数据传输到计算机进行分析。示波器时基系统1时基扫描电子束以恒定速度从左到右扫描示波器屏幕。2时间轴水平轴代表时间，每个格子的长度代表一个时间单位。3时基范围通过调整扫描速度，可以改变时间轴上的时间范围。示波器触发系统触发方式触发方式决定了示波器何时开始采集信号。边沿触发脉冲触发斜率触发视频触发触发电平触发电平决定了示波器触发信号的阈值。触发耦合触发耦合决定了触发信号如何耦合到示波器。触发源触发源决定了触发信号的来源。示波器测量参数幅度测量测量信号峰峰值、峰值、平均值、有效值等，可用于评估信号的强度和波动。时间测量测量信号周期、频率、上升时间、下降时间等，可用于分析信号的时间特性。相位测量测量两个信号之间的相位差，可用于分析信号之间的同步关系。其他测量测量占空比、脉冲宽度、延迟时间等，可用于分析信号的特定特征。示波器应用领域电子电路设计与调试示波器可以直观地显示信号波形，帮助工程师分析电路工作状态，调试电路故障。信号分析与测量示波器可以测量信号的幅度、频率、相位、周期等参数，帮助工程师深入理解信号特性。教育科研领域示波器是电子工程、物理学、通信等学科的重要教学科研设备，用于演示和研究电子信号。医疗仪器示波器在心电图仪、脑电图仪、超声波诊断仪等医疗仪器中广泛应用，帮助医生诊断疾病。示波器发展趋势带宽提升示波器带宽不断提升，可测量更高频率的信号，满足高速信号分析的需求。采样率提高