数字9示波器适用小心事宜
2012-08-08
数字示波器使用注意事项
1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象
如果的输人信号为一个100KHz的正弦信号，显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟显示的波形。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：
表1扫速与采样速率
t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
数字的上升时间
在模拟中，上升时间是的一项极其重要的指标。而在数字中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，如图2中a表示上升沿恰好落在两采样点中间，这时上升时间为数字化间隔的0.8倍。图2中的b的上升沿的中部有一采样点，则同样的波形，上升时间为数字化间隔的1.6倍。另外，上升时间还与扫速有关，下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时间的数据：
表2扫速与上升时间 t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
由上面这组数据可以看出，虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟的上升时间与扫速无关，而数字的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关，使用数字时，9九游 不能象用模拟那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间
1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象
如果的输人信号为一个100KHz的正弦信号，显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟显示的波形。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：
表1扫速与采样速率
t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
数字的上升时间
在模拟中，上升时间是的一项极其重要的指标。而在数字中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，如图2中a表示上升沿恰好落在两采样点中间，这时上升时间为数字化间隔的0.8倍。图2中的b的上升沿的中部有一采样点，则同样的波形，上升时间为数字化间隔的1.6倍。另外，上升时间还与扫速有关，下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时间的数据：
表2扫速与上升时间 t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
由上面这组数据可以看出，虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟的上升时间与扫速无关，而数字的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关，使用数字时，9九游 不能象用模拟那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间
