數(shù)字示波器的原理廠家直銷商家供應(yīng)國內(nèi)研發(fā)品牌
數(shù)字示波器的原理涉及一系列復(fù)雜的技術(shù)和過程,以下是對其原理的詳細(xì)解釋:
一、基本原理概述
數(shù)字示波器是一種將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進行顯示的測試儀器。其基本原理是通過模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)將被測電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后將這些數(shù)字信號存儲在內(nèi)部存儲器中。之后,通過軟件編程,數(shù)字示波器可以對這些存儲的數(shù)字信號進行各種分析和處理,如波形重構(gòu)、頻譜分析、噪聲抑制等。終,處理后的信號以波形、圖表等形式顯示在屏幕上,方便用戶觀察和分析。
二、組成部分及作用
采集前端:采集前端是數(shù)字示波器的部分,包括模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)、前置放大器、濾波器等。ADC:負(fù)責(zé)將被測電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。前置放大器:用于調(diào)整信號幅度,以滿足ADC的輸入要求。濾波器:用于調(diào)整信號的頻率范圍,以確保信號在ADC的轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)。
存儲器:用于存儲ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號,以便后續(xù)的分析和處理。
處理器:負(fù)責(zé)執(zhí)行軟件編程,對存儲的數(shù)字信號進行各種分析和處理。顯示器:將處理后的信號以波形、圖表等形式顯示在屏幕上,供用戶觀察和分析。
三、信號轉(zhuǎn)換與處理過程
采樣:采樣是將連續(xù)時間信號轉(zhuǎn)換為離散時間信號的過程。采樣頻率越高,采樣點之間的間隔越小,對信號的還原能力越強。常用的采樣頻率有100MHz、200MHz、500MHz等。
量化:量化是將采樣得到的離散時間信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程。量化過程中,將每個采樣點的電壓值映射到一個整數(shù),這個整數(shù)就是該采樣點的量化值。量化位數(shù)越多,表示電壓值的范圍越大,對信號的還原能力越強。常用的量化位數(shù)有8位、12位、16位等。
編碼:編碼是將量化后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為二進制代碼的過程。編碼后的數(shù)字信號可以通過串行或并行方式傳輸?shù)斤@示器進行顯示。
波形重構(gòu):數(shù)字示波器通過軟件編程對存儲的數(shù)字信號進行波形重構(gòu),以還原出原始的波形。
四、附加功能除了基本的波形顯示和分析功能外,現(xiàn)代數(shù)字示波器通常還具備以下附加功能:
頻譜分析:可以方便用戶對信號進行頻域分析和處理。
觸發(fā)功能:觸發(fā)功能是指數(shù)字示波器能夠在特定條件下自動開始采集數(shù)據(jù)的功能。觸發(fā)功能可以提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。常見的觸發(fā)功能有邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、主從J觸發(fā)等。
記憶功能:記憶功能是指數(shù)字示波器能夠保存當(dāng)前顯示的波形數(shù)據(jù),以便進行后續(xù)分析和比較的功能。記憶功能可以提高測量的效率和便利性。常見的記憶功能有單次記憶、多次記憶、滾動記憶等。
綜上所述,數(shù)字示波器的原理是通過模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并通過軟件編程對數(shù)字信號進行各種分析和處理,終將處理后的信號以波形、圖表等形式顯示在屏幕上。其高精度、多功能和智能化的發(fā)展趨勢使其成為現(xiàn)代電子測量領(lǐng)域不可或缺的工具。