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示波器數字電路所引起的顯示差異

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示波器數字電路所引起的顯示差異
  除了放大器等模擬電路部分外,示波器的不同也體現在數字電路部分上。日本一家提供測試測量?jì)x器租賃服務(wù)的公司表示:“不同廠(chǎng)商在數字示波器的內部計算方面都具有各自的專(zhuān)業(yè)技術(shù),因此,各產(chǎn)品顯示波形的準確度也有所不同!  
      由于波形更新速度不足時(shí),視頻信號很難重現原有波形,因此,從視頻信號的顯示上很容易就能看出各款產(chǎn)品之間因數字電路的不同而造成的顯示差異(見(jiàn)圖5b)。 
具有超高性能的模擬示波器的波形更新速度可高達100萬(wàn)次/秒,普通模擬示波器的波形更新速度也有數萬(wàn)至數十萬(wàn)次/秒,所以模擬示波器在顯示視頻信號時(shí)一般不會(huì )因為波形更新速度不足而出現問(wèn)題。 
       數字示波器的波形更新速度則相對較慢。在顯示捕獲到的數據時(shí),示波器需要通過(guò)微處理器和DSP等對數據進(jìn)行處理,這個(gè)處理所需的時(shí)間即決定了示波器的波形更新速度。在數字示波器中,某些具備高速處理電路的高價(jià)位產(chǎn)品也可以提供數十萬(wàn)次/秒的波形更新速度。 
      但對于低價(jià)位數字示波器產(chǎn)品來(lái)說(shuō),很多廠(chǎng)商都沒(méi)有在數據手冊中標明產(chǎn)品的波形更新速度。雖然可以通過(guò)咨詢(xún)廠(chǎng)商而得到該數值,但通常只有數十至數千次/秒,不同產(chǎn)品之間還存在不小的偏差(見(jiàn)表2)。如果利用波形更新速度僅為數百次/秒的產(chǎn)品來(lái)顯示視頻信號,通常無(wú)法完整顯示出原有波形。例如,如果只是顯示一張彩色圖表,那么波形更新速度只需1000次/秒即可正常顯示;但如果要顯示模擬視頻信號,就需要1萬(wàn)~10萬(wàn)次/秒的波形更新速度。 
      當需要利用示波器來(lái)觀(guān)測電機等旋轉部件中的PWM(脈寬調制)、PAW(脈幅調制)等控制波形時(shí),波形更新速度也非常重要。此次也在100kHz~500kHz的頻率范圍內對5款低價(jià)位數字示波器產(chǎn)品進(jìn)行了測試,令其顯示振幅變化70%的100Hz掃描信號。結果顯示,波形更新速度低于幾百次/秒的產(chǎn)品無(wú)法跟上掃描速度。 
除了視頻信號和電機控制信號以外,示波器在測量傳感器的輸出或低速串行信號等時(shí),也需要較高的波形更新速度。有些傳感器輸出數字信號,會(huì )將模擬值轉化為數字信號脈沖,如果要對其進(jìn)行測量,就需要1000次/秒的波形更新速度。而對于輸出模擬信號的傳感器來(lái)說(shuō),較低的波形更新速度即可滿(mǎn)足需求。 
      測量I2C與SPI等低速串行信號時(shí),如果要確認數據改變的時(shí)序,那么也必須選擇波形更新速度為100~1000次/秒的產(chǎn)品。在這種情況下,雖然波形更新速度越高越好,但如果帶寬僅為100MHz,那么速度再高也沒(méi)有太大意義。如果想獲得更詳細的信息,就應該選用高價(jià)位的示波器產(chǎn)品。 
廠(chǎng)商的目標應用不同  
      在示波器走向數字化之后,雖然大部分主要部件都可以選用通用產(chǎn)品,但由于各廠(chǎng)商的目標應用不同,因此在元器件選擇、電路設計等其它方面也有差別。在極限測量情況下,波形質(zhì)量也會(huì )不同。  電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀
     目前的趨勢是,主要生產(chǎn)低價(jià)位產(chǎn)品的新興廠(chǎng)商希望能夠提供更多的功能及更好的性能,而巨頭廠(chǎng)商則希望能夠對應用領(lǐng)域進(jìn)行細分。泰克(日本)公司市場(chǎng)經(jīng)理柴崎裕士表示:“我們提供用于觀(guān)測波形的低價(jià)位示波器,其功能僅限于觀(guān)測信號值(電壓)、頻率、周期等。如果需要進(jìn)行更多分析,我們則可提供波形更新速度更快、存儲深度更大的產(chǎn)品!卑步輦惞镜淖籼倮暌脖硎荆骸叭绻枰獪y量模擬電視信號,我們推薦波形更新速度高達10萬(wàn)次/秒的高端產(chǎn)品! 
      在選擇低價(jià)位數字示波器時(shí),用戶(hù)必須充分了解自己的測量需求。低價(jià)位示波器的目標應用通?梢苑譃閮深(lèi),一類(lèi)是用于在調試嵌入式軟件時(shí)觀(guān)測低速數字信號的波形以確認高電平/低電平時(shí)序,另一類(lèi)是用于取代具有同樣帶寬的模擬示波器。 
      對于第一類(lèi)應用,由于波形質(zhì)量不太重要,因此只要選擇帶寬合適的示波器即可。此外,有些數字示波器產(chǎn)品是專(zhuān)門(mén)針對這種應用開(kāi)發(fā)的,這些產(chǎn)品沒(méi)有采用具有較高性能的部件,從而降低了整體成本。廠(chǎng)商還可將節約的部件成本用來(lái)擴大存儲深度或增加通道,以確保測量時(shí)間。對于第二類(lèi)應用,就像在過(guò)驅動(dòng)測量與視頻信號測量的例子中所看到的那樣,不是所有產(chǎn)品都具有足夠的性能以應對必需的測量要求。 
發(fā)布人:2011/3/19 9:29:00884 發(fā)布時(shí)間:2011/3/19 9:29:00 此新聞已被瀏覽:884次