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- 2018-08-16
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- 課件PPT
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這是示波器示波原理ppt,包括了示波器功能,可觀察的信號(hào)舉例,波形測(cè)量參數(shù),數(shù)字示波器常用單位,前綴一覽等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
示波器示波原理的ppt是由紅軟PPT免費(fèi)下載網(wǎng)推薦的一款課件PPT類(lèi)型的PowerPoint.
數(shù)字存儲(chǔ)示波器基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)
示波器功能
可觀察的信號(hào)舉例
波形測(cè)量參數(shù)
數(shù)字示波器常用單位
前綴一覽
模擬示波器
示波器分類(lèi)
數(shù)字存儲(chǔ)示波器
始于80年代初期。采用現(xiàn)代的A/D技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的示波器,是示波器工業(yè)的一次革命,是當(dāng)今示波器的主流。
A/D轉(zhuǎn)換
采樣
等效采樣率
等效采樣
示波器主要指標(biāo)
正弦波是波形的基本組成,任何非正弦波都可視成是基波和無(wú)數(shù)不同頻率的諧波分量組成。
例如:方波是由基波以及3,5,7,9……次諧波分量遞加而成。
1次(基波) 3次 5次 7次 方波(2500次)
F(x)=2E/ Π(sin(ωt)+1/3sin(3 ωt)+1/5sin(5 ωt)+1/7sin(7 ωt)+……)
對(duì)于非正弦波由最小值過(guò)渡到最大值的時(shí)間越短,所含的諧波分量也就越多,波形所含諧波的頻率也越高。
對(duì)于脈沖波占空比越小,波形所含諧波就越多,諧波頻率分量也越高。
波的組成
數(shù)字示波器帶寬也稱(chēng)為模擬帶寬,指示波器前端輸入放大器的帶寬,相當(dāng)于一個(gè)低通濾波。定義為在幅頻特性曲線中,隨正弦波頻率的增加,信號(hào)的幅度下降到3dB(70.7%),此時(shí)的頻率點(diǎn)稱(chēng)為示波器的帶寬。
示波器帶寬
如果要對(duì)波形進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量應(yīng)該讓示波器的帶寬大于波形的主要諧波分量。因此對(duì)于正弦波可以要求示波器的帶寬大于波形的頻率,但是對(duì)應(yīng)非正弦波則要求示波器的帶寬大于波形的最大主要諧波頻率。
對(duì)于帶寬帶來(lái)的波形影響具體表現(xiàn)在以下兩方面:
① 由于低帶寬導(dǎo)致的主要諧波分量消失,使原本規(guī)則的波形呈圓 弧狀接近正弦波。
② 低帶寬給波形的上升時(shí)間和幅度的測(cè)量帶來(lái)較大的誤差。
帶寬對(duì)波形的影響
帶寬對(duì)信號(hào)測(cè)試的影響實(shí)例
由于任何非正弦波都可視為無(wú)數(shù)正弦波組成,因此諧波分量的多少將直接影響波形的形狀。為保證波形不失真,考慮按基波幅度的10%以上諧波為影響波形的重要因素選擇示波器帶寬。
波形的主要諧波分量
大多數(shù)示波器中存在限制示波器帶寬的電路。限制帶寬后,可以減少顯示波形中不時(shí)出現(xiàn)的噪聲,顯示的波形會(huì)顯得更為清晰。請(qǐng)注意,在消除噪聲的同時(shí),帶寬限制同樣會(huì)減少或消除高頻信號(hào)成分。
示波器的帶寬限制功能
數(shù)字濾波幅頻特性
上升時(shí)間通常定義為信號(hào)從上升跳變沿的10%到90%的時(shí)間長(zhǎng)度。
示波器的上升時(shí)間則與其帶寬有直接關(guān)系
其關(guān)系式:T上升=0.35 / 示波器帶寬(1GHZ以下)
帶寬與上升時(shí)間
探頭是在一個(gè)測(cè)試點(diǎn)或信號(hào)源和一臺(tái)示波器之間做的物理及電路的連接,探頭對(duì)于被測(cè)回路,必須有最小的影響,同時(shí)對(duì)想要測(cè)量地信號(hào)應(yīng)保證足夠的保真度。
探頭
無(wú)源電壓探頭
無(wú)源探頭由電線和接頭組成,并且,當(dāng)需要補(bǔ)償或衰減時(shí),還有電阻器與電容器。探頭沒(méi)有有源的部件-晶體管或放大器,并且不需供電源給探頭。常用無(wú)源探頭的最大測(cè)量的電壓大約在400~500 伏特附近(直流+ 交流峰值)。
探頭分類(lèi)
有源電壓探頭
有源探頭通常包含有源器件,例如晶體管。通常,有源設(shè)備是一只場(chǎng)效應(yīng)晶體管( FET )有源的場(chǎng)效應(yīng)管探頭一般具有從500 兆赫至高達(dá) 4 GHz 的帶寬。需要電源供電。
差分探頭
差分信號(hào)是相互作為參考,而不是以地為參考。
探頭分類(lèi)
高壓探頭
我們可以定義高壓為:任一超過(guò)典型通用的X 10 無(wú)源探頭安全使用的電壓。
另一方面,高壓探頭能測(cè)量的電壓最大高達(dá) 20,000 伏特。
如圖:20kV直流電,40KV脈沖,帶寬75兆HZ
探頭分類(lèi)
電流探頭
電流通過(guò)導(dǎo)線引起導(dǎo)線周?chē)姶艌?chǎng)的形成。電流探頭感應(yīng)這一場(chǎng)的強(qiáng)度, 并且轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)由示波器測(cè)量
探頭分類(lèi)
示波器探頭在使用時(shí),要保證地線夾子可靠地接地(被測(cè)系統(tǒng)的地,非真正的大地),不然測(cè)量時(shí),就會(huì)看到一個(gè)很大的50Hz的信號(hào),這是因?yàn)槭静ㄆ鞯牡鼐沒(méi)連好,而感應(yīng)到50Hz工頻而產(chǎn)生的。
探頭的接地
探頭前端手柄上有一個(gè)量程選擇的小開(kāi)關(guān),當(dāng)選擇×1擋時(shí),信號(hào)是沒(méi)經(jīng)衰減進(jìn)入示波器的:而選擇×10擋時(shí),信號(hào)是經(jīng)過(guò)衰減1/10再到示波器的。因此,當(dāng)使用示波器的×10擋時(shí),應(yīng)該將示波器上的讀數(shù)擴(kuò)大10倍才是實(shí)際的讀數(shù)(數(shù)字示波器可通過(guò)設(shè)置探頭衰減比后自動(dòng)換算)。另外,×10擋的輸入阻抗比×1擋要高得多,所以在測(cè)試驅(qū)動(dòng)能力較弱的信號(hào)波形時(shí)。把探頭打到×10擋可更好地測(cè)量。但要注意,在不確信號(hào)電壓高低時(shí),也應(yīng)當(dāng)先用×10擋測(cè)一下,確認(rèn)電壓不是過(guò)高后再選用正確量程擋測(cè)量,養(yǎng)成這樣的習(xí)慣是很有必要的。
探頭的增益“X1 X10 X100”
X1擋,它的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍同示波器一樣。如果使用的示波器只能測(cè)量4mV 到40V 范圍內(nèi)的信號(hào),那么用X1擋最大就只能測(cè)量40V 的信號(hào)。但是,如果你需要測(cè)量一個(gè)超過(guò)40V 的信號(hào)時(shí)該怎么辦?你可以通過(guò)使用一個(gè)衰減探頭,從而擴(kuò)展示波器的動(dòng)態(tài)范圍至更高的高電壓。例如用 X10擋,將擴(kuò)展動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍至40 mV 到400V。它衰減輸入信號(hào)10倍,有效地在增大了示波器的測(cè)量范圍。
動(dòng)態(tài)范圍限制
探頭對(duì)波形的影響
A/D轉(zhuǎn)換器:采樣率
A/D轉(zhuǎn)換器:垂直分辨率
觸發(fā)電路的作用就是保證每次時(shí)基掃描或采集的時(shí)候,都從輸入信號(hào)上與定義的相同的觸發(fā)條件開(kāi)始,這樣每一次掃描或采集的波形就同步,可以每次捕獲的波形相重疊,從而顯示穩(wěn)定的波形,或保證單次信號(hào)的捕獲
觸發(fā)是使重復(fù)信號(hào)穩(wěn)定顯示
對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行捕獲
對(duì)重復(fù)信號(hào)中的異常波形和單次事件中的特殊波形進(jìn)行隔離捕獲
觸發(fā)基本概念
示波器的觸發(fā)電路主要用于幫助對(duì)對(duì)所要的波形進(jìn)行定位。根據(jù)不同的信號(hào)特征和測(cè)量目的,可以選擇不同的觸發(fā)類(lèi)型。但是,最常用的還是邊沿觸發(fā):
波形進(jìn)入觸發(fā)比較器的正輸入端,在這里與另一個(gè)輸入端上的觸發(fā)電平電壓進(jìn)行比較。觸發(fā)比較器有上升沿輸出和下降沿輸出。當(dāng)您的波形的上升沿穿越觸發(fā)電平時(shí),上升沿比較器輸出變?yōu)楦,而下降沿輸出變(yōu)榈。?dāng)波形的下降沿穿越觸發(fā)電平時(shí),上升沿輸出變?yōu)榈,而下降沿輸出變(yōu)楦。示波器使用您選擇的輸出作為觸發(fā)輸出。
觸發(fā)基本概念
觸發(fā)電路的作用就是保證每次時(shí)基在屏幕上掃描的時(shí)候,都從輸入信號(hào)上與定義的觸發(fā)點(diǎn)相同的點(diǎn)開(kāi)始,這樣每一次掃描的波形就同步的,從而顯示穩(wěn)定的波形,見(jiàn)圖b/c;沒(méi)有觸發(fā)電路在屏幕上看到的將會(huì)是具有隨機(jī)起點(diǎn)的很多波形雜亂重疊的圖象,見(jiàn)圖a 。
觸發(fā)是使用示波器最麻煩的一點(diǎn),示波器提供了許多觸發(fā)方式,可根據(jù)測(cè)量問(wèn)題加以應(yīng)用。
作為數(shù)字示波器來(lái)說(shuō),觸發(fā)實(shí)際上參與了確定波形的存儲(chǔ)起點(diǎn)。
示波器的觸發(fā)
自動(dòng):即使沒(méi)有觸發(fā),自動(dòng)模式也能引起示波器的掃描。如果沒(méi)有信號(hào)的輸入,示波器中的定時(shí)器觸發(fā)掃描。有信號(hào)顯示信號(hào),沒(méi)有信號(hào)顯示水平基線。
正常:當(dāng)輸入信號(hào)不能滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí),不掃描,示波器沒(méi)有任何顯示。只有當(dāng)輸入信號(hào)滿(mǎn)足設(shè)置的觸發(fā)點(diǎn)條件時(shí),才進(jìn)行掃描,并將最后捕獲到的信號(hào)凍結(jié)顯示在屏幕上。如符合觸發(fā)條件,再次進(jìn)行捕獲,清除上次信號(hào),保留凍結(jié)此次的波形。
單次:當(dāng)輸入的單次信號(hào)滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí),進(jìn)行捕獲(掃描),將波形存儲(chǔ)和顯示在屏幕上。此時(shí)再有信號(hào)輸入示波器不予理會(huì)。需要進(jìn)行再次捕獲必須進(jìn)行單次設(shè)置。
滾動(dòng)(掃描):模式是一種可以應(yīng)用于全連續(xù)顯示的方式,可以用示波器來(lái)代替圖表記錄儀來(lái)顯示慢變化的現(xiàn)象,如化學(xué)過(guò)程、電池的沖放電周期或溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響等。
數(shù)字示波器觸發(fā)顯示方式
由于示波器的輸入信號(hào)經(jīng)放大器分兩路,一路進(jìn)入A/D采樣器;一路到觸發(fā)電路,形成觸發(fā)信號(hào)。
觸發(fā)耦合是觸發(fā)信號(hào)與觸發(fā)電路的耦合方式,就像垂直系統(tǒng)輸入一樣,可為觸發(fā)信號(hào)選擇各種耦合方式。這些設(shè)置對(duì)消除觸發(fā)噪聲很有用處,噪聲的消除可以避免錯(cuò)誤的觸發(fā)。耦合方式:
直流耦合(默認(rèn)):觸發(fā)信號(hào)直接連到觸發(fā)電路
交流耦合:觸發(fā)源通過(guò)一個(gè)串聯(lián)的電容連到觸發(fā)電路起到隔直作用
HF抑制:使觸發(fā)信號(hào)通過(guò)低通濾波器以抑制高頻分量,這意味即使一個(gè)低頻信號(hào)中包含很多高頻噪聲,仍能使其按低頻信號(hào)觸發(fā)。
LF抑制:使觸發(fā)源信號(hào)通過(guò)一個(gè)高通濾波器以抑制其低頻成分。這意味即使一個(gè)高頻信號(hào)中包含很多低頻噪聲,仍能使其按低頻信號(hào)觸發(fā)。這對(duì)于顯示包含很多電源交流信號(hào)時(shí)情況是很有用處的。
觸發(fā)耦合多用電表的原理及使用ppt:這是多用電表的原理及使用ppt,包括了回顧:將電流表改裝成電壓表和大量程的電流表,理論探究:能否將電流表改裝成直接測(cè)量電阻的儀表呢?歐姆表,多用電表示意圖等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
western原理ppt:這是western原理ppt,包括了原理,分類(lèi),主要試劑,操作步驟,常見(jiàn)問(wèn)題等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
說(shuō)課化工原理ppt:這是說(shuō)課化工原理ppt,包括了課程介紹,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)手段和方法,教學(xué)條件,課程特色,存在問(wèn)題與建設(shè)思路等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。