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示波器的使用方法及工作原理

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:526

标签:

摘要: 什么是示波器?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,

什么是示波器?

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。

Digital Storage Oscilloscope)。这个“存储”不是指它可以把波形存储到U盘等介质上,而是针对于模拟示波器的即时显示特性而言的。模拟示波器靠的是阴极射线管(CRT,即俗称的电子枪)发射出电子束,而这束电子在根据被测信号所形成的磁场下发生偏转,从而在荧屏上反映出被测信号的波形,这个过程是即时地,中间没有任何的存储过程的。而数字示波器的原理却是这样的:首先示波器利用前端ADC对被测信号进行快速的采样,这个采样速度通常都可以达到每秒几百M到几G次,是相当快的;而示波器的后端显示部件是液晶屏,液晶屏的刷新速率一般只有几十到一百多Hz;如此,前端采样的数据就不可能实时的反应到屏幕上,于是就诞生了存储这个环节:示波器把前端采样来的数据暂时保存在内部的存储器中,而显示刷新的时候再来这个存储器中读取数据,用这级存储环节解决前端采样和后端显示之间的速度差异。

很多人在第一次见到示波器的时候,可能会被他面板上众多的按钮唬住,再加上示波器一般身价都比较高,所以对使用它就产生了一种畏惧情绪。这是不必要的,因为示波器虽然看起来很复杂,但实际上要使用它的核心功能——显示波形,并不复杂,只要三四个步骤就能搞定了,而现在示波器的复杂都是因为附加了很多辅助功能造成的,这些辅助功能自然都有它们的价值,熟练灵活的应用它们可以起到事半功倍的效果。作为初学者,我们先不管这些,我们只把它最核心的、最基本的功能应用起来即可。

示波器的使用图解

跟万用表类似,要使用示波器,首先也得把它和被测系统相连,用的是示波器探头,如图20-4所示。示波器一般都会有2个或4个通道(通常都会标有1~4的数字,而多余的那个探头插座是外部触发,一般用不到它),它们的低位是等同的,可以随便选择,把探头插到其中一个通道上,探头另一头的小夹子连接被测系统的参考地(这里一定要注意一个问题:示波器探头上的夹子是与大地即三插插头上的地线直接连通的,所以如果被测系统的参考地与大地之间存在电压差的话,将会导致示波器或被测系统的损坏),探针接触被测点,这样示波器就可以采集到该点的电压波形了(普通的探头不能用来测量电流,要测电流得选择专门的电流探头)。

接下来就要通过调整示波器面板上的按钮,使被测波形以合适的大小显示在屏幕上了。只需要按照一个信号的两大要素——幅值和周期(频率与周期在概念上是等同的)来调整示波器的参数即可,如图2所示。

单片机系统的各个信号了。比如说上电后系统不运行,就用它来测一下晶振引脚的波形正常与否吧。需要注意的是,晶振引脚上的波形并不是方波,而是更像正弦波,而且晶振的两个脚上的波形是不一样的,一个幅值小一点的是作为输入的,一个幅值大一点的是作为输出的,如图7所示。

电阻及其它有关性能分析都可以借助本系统进行测量,只需轻轻按几个键即可完成。调制分析,图3展示器件在转换过程中信白、状况。刚试系统图数字示波器不仪能有效地用干观察和分析各种波形,而且还能显示各种“模拟参数”,配上适当的外用设备接「l,很容易捕捉如负载变化,电源开关等重要的电路转换的每一个周期及位一个细节的完整记录,从而得到各种测试数据的逼真形象的实时分析。电源测量软件为仪器提供了智能化测试的必要手段。在硬件电路的支持卜,依靠程序软件有序协调地完善各项功能。用户利用专用菜单和快捷方式可以方便地设置示波器,进行采样、观察、分析信号及智能提示,确保正确和准确的测量。差分放大器频响为IOOMHz,增益可设为1或10。作为示波器侧试系统的一部分,它不仅可以将信号进行调整,而且能提高输人阻抗和共模抑制比。放大器的面板接受遥控命令或RS232的控制。电流探头可测量流经导体的电流。制分析可在垂直轴上显示每一个脉冲的脉宽值,稳定观测软启动电路的特性‘à监视5伏电源从。伏到稳定的+5过程放大功能允许衬每个门驱动脉冲独立观察图歇电路器件工作状态试验分析电源设计者能够简明直观观察到电路工作时的各种信息状态,如占空比、周期、脉宽、阶跃响应等。线电源测量与分析:对于模拟信号如工频电压,可以方便测量其功率因数和功耗,电压与电流有效值,以及各次谐波测量。

传统的基于微处理器和DSP的无线设计方案已经显得后劲不足,另一方面,自适应运算机(ACM)设备却可以为无线系统设计提供一种更为有效的方式。以便RISC微处理器核与精细的自适应结构能相配这是一个自适应运算机的早期原型,片,它将一个RISC处理器核与一种大规模的自适应结构集成在一起。通常一个DSP芯片的CPE大约是10%,这意着在任一时刻,DSP芯片中只有10%的逻辑门被用于执行实际的任务,也就是说只有一小部分干了“有用的”工作,其它的部分干的都是辅助性的工作。

当处理器忙于进行实际工作的时候,就要求这种辅助性的工作尽可能少地占用处理器的资源。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67