采样后的数字信号经过DSP优化。插值算法(如sin(x)/x)连接离散点,还原连续波形。有限脉冲响应(FIR)滤波器抑制噪声或限制带宽。FFT运算将时域信号转为频域频谱,显示谐波成分。数学函数支持通道间运算(如C1+C2)。自动测量参数(如RMS、上升时间)通过算法直接从数据点计算。8.存储与波形重建技术数字示波器将采样数据存入存储器。存储深度越大,捕获时间长且时间分辨率高。分段存储将内存分为多段(如100段),每段保存触发前后的数据,高效捕捉偶发事件。波形重建时,插值算法填补采样点间的空白。矢量显示用直线连接点,光栅显示填充像素,后者更适合高频细节。9.探头补偿与信号完整性探头需与示波器输入阻抗匹配。1:10探头引入RC衰减网络,补偿电容需调整以匹配示波器输入电容(通常通过方波校准)。接地线过长会引入电感,导致振铃。有源探头使用放大器减少负载效应,差分探头抑制共模噪声。探头带宽必须大于示波器带宽,否则成为系统瓶颈。 存储深度:决定可分析的时间窗口(如10Mpts存储深度支持长时序分析),FPGA实现实时数据流管理 21 。80C17示波器产品手册
选择合适的示波器测量高速数字信号(如PCIe、USB、CPO光模块或AI芯片信号)需综合考虑硬件性能、探头系统与分析功能。以下基于行业标准及实测案例总结关键选型要点:⚙️一、**硬件参数:带宽、采样率与分辨率带宽(Bandwidth)选型公式:数字信号:带宽≥5×信号比较高频率(如100Gbps信号需≥180GHz带宽)1上升时间:带宽≥(单位:GHz/ns)示例:上升时间≥1GHz带宽,误差可控制在6%以内。高速信号实测要求:PCIeGen4/5:≥16GHz(基频)×5=≥80GHz1112GPAM4光模块:≥28GHz(基频)×5=≥140GHz(如KeysightUXR系列)1采样率(SampleRate)原则:采样率≥带宽×(理想值≥5倍)以满足奈奎斯特定律1。长时序捕获:结合存储深度(≥500Mpts)确保高采样率下无死区(如普源DS70000的2Gpts存储深度)1。垂直分辨率高速信号推荐:12-bitADC(比8-bit精度高16倍),可捕捉μV级纹波与微小噪声(如RigolMSO8000)1。 AgilentN1090A示波器应用随着科技的不断进步,示波器的技术也在不断发展和创新。
示波器**使用技巧1.基础操作优化快速稳定波形:触发设置:优先使用边沿触发(80%场景适用),触发电平设为信号幅值的50%可快速稳定波形31。AutoScale:一键自动调整时基和垂直刻度,适合新手快速捕获信号(如Multisim中的Ctrl+R+Space组合)。探头校准:使用示波器校准端口(1kHz方波),调整探头补偿电容消除波形失真(过补偿/欠补偿现象)1016。2.高级测量技巧光标测量法:手动拖动X1/X2(时间)、Y1/Y2(电压)光标,精细测量上升时间、峰峰值等参数,避免自动测量受噪声干扰1016。数学通道应用:对双通道信号进行A-B运算(差分测量)、FFT频谱分析(识别谐波干扰),适合电源噪声分析30。持久显示(Persist):冻结瞬态信号(如脉冲群),便于捕捉偶发异常。3.特殊场景应对高频信号测量:选用10x衰减探头,减少电路负载;开启带宽限制(如250MHz)抑制高频噪声410。小信号放大:切换AC耦合滤除直流分量,配合垂直灵敏度微调(Alt+滚轮精细调节)。多信号对比:调整垂直位置(YPosition)分层显示波形,避免重叠。
通过信号注入法,示波器可测量被动元件参数:将已知频率信号施加至待测电容/电感,通过电压-电流相位差计算阻抗;利用RC/RL充放电曲线的时间常数(τ)推导容值/感值。LCR电桥模式需搭配函数发生器,频响分析功能可绘制阻抗随频率变化的曲线。11.温度与传感器信号采集配合热电偶或RTD探头,示波器可将电压信号转换为温度值。例如,K型热电偶输出约41μV/℃,示波器的高分辨率模式(如12位ADC)可分辨℃变化。此外,可校准压力传感器、光电二极管等模拟输出,分析其线性度和响应时间。12.声波与振动分析通过麦克风或加速度计探头,示波器可捕获声波波形(20Hz-20kHz)或机械振动信号。FFT频谱显示频率成分,用于噪声源定位或设备状态监测。例如,轴承故障常伴随特定高频谐波,齿轮磨损会增加振动幅值。声压级(SPL)测量需结合对数刻度和A加权滤波。 所有电路终将寂灭,唯示波器存储的波形永恒。
触发耦合模式决定触发电路接受的信号成分:直流耦合:允许所有频率成分通过;交流耦合:滤除直流偏移,适用于交流信号触发;高频维持:削减>50kHz成分,避免噪声误触发;低频维持:过滤<50kHz成分,稳定高频触发。噪声调整功能可设置触发灵敏度阈值,过滤小幅干扰。20.数字示波器的显示渲染技术采样数据经渲染引擎转为屏幕图像。矢量连线模式绘制采样点间连线;光栅模式填充像素,适合高速刷新。色阶显示(ColorGrading)用颜色深度表示信号出现概率。数字荧光模拟余辉效果,持久显示历史波形。触摸屏示波器支持手势缩放和拖动,增强交互体验。以上内容涵盖示波器工作原理的硬件设计、信号处理、功能实现及校准维护等方面,可根据需求进一步扩展或调整技术深度。 在工业4.0与半导体国产化驱动下,国产示波器(如普源、鼎阳)正快速突破GHz级技术壁垒。DSO9104A示波器一级代理
示波器是时间的显微镜,将电子运动的瞬间凝固为可解的方程。80C17示波器产品手册
示波器有多种类型,常见的有模拟示波器和数字示波器。模拟示波器直接通过电子束在荧光屏上描绘信号波形,具有实时性强的特点,适合观察高频信号的瞬态变化,但其精度和存储能力有限。数字示波器则通过模数转换器将信号数字化后进行处理和存储,能够提供更精确的测量数据和丰富的分析功能,如波形存储、数学运算等。在不同的应用场景中,示波器发挥着重要作用。在通信领域,用于测试信号的传输质量和调制解调性能;在电力系统中,用于监测电压、电流波形,确保电力供应的稳定;在科研实验中,用于捕捉和分析各种复杂信号,为科学研究提供数据支持。80C17示波器产品手册