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像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。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。
示波器工作原理
示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。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。
示波器选型指南
1、带宽(输出频率范围)
仪器的带宽是指模拟带宽,与采样速率等无关,信号源的带宽是指信号的输出频率的范围,并且一般来讲信号源输出的正弦波和方波的频率范围不一致,例如,某函数发生器产生正弦波的频率范围是1mHz ~ 240MHz,而输出方波的频率范围是1mHz~120MHz。
2、频率(定时)分辨率
频率分辨率,即最小可调频率分辨率,也就是创建波形时可以使用的最小时间增量。
3、频率准确度
信号源显示的频率值与真值之间的偏差,通常用相对误差表示,低档信号源的频率准确度只有1%,而采用内部高稳定晶体振荡器的频率准确度可以达到108~1010。例如,某信号源的频率准确度为1ppm。
4、频率稳定度
频率稳定度是指外界环境不变的情况下,在规定时间内,信号发生器输出频率相对于设置读数的偏差值的大小。频率稳定度一般分为长期频率稳定度(长稳)和短期频率稳定度(短稳)。其中,短期频率稳定度是指经过预热后,15分钟内,信号频率所发生的最大变化;长期频率稳定度是指信号源经过预热时间后,信号频率在任意三小时内所发生的最大变化。
5、输出阻抗
信号源的输出阻抗是指从输出端看去,信号源的等效阻抗。例如,低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω,高频信号发生器通常只有50Ω,电视信号发生器通常为75Ω。
6、输出电平范围
输出幅度一般由电压或者分贝表示,指输出信号幅度的有效范围。另外,信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配的条件下,所以必须注意输出阻抗匹配的问题。