现代时域测试最后教案
《现代测试技术》实验教案
一、实验地点K1-305测控技术实验室二、实验时间三、实验项目1. 常用信号观察2. 信号无失真传输3. 金属箔式电阻应变片性能实验4. 电容式传感器性能实验5. 电涡流式传感器测转速实验注:以上为可选项目,本学期实验以实际安排项目为准四、实验教学目的和任务本实验教学课程的核心是《现代测试技术》课程中的信息测试与处理,是测试理论在工程中的应用,是一门面向应用的综合性专业基础训练课程,针对性地加强学生的测试技术应用能力,达到熟练掌握常用信号的特性、掌握常用信号的测试技术与处理方法、初步掌握实验现象的相关理论分析方法的目的。
实验教学在机电工程学院(K1)测控技术实验室展开。
采用教师讲授、辅导和学生动手操作的方法,其中,每次实验教师讲授时间不超过1/3(15分钟)课时,通过学习,要求学生掌握THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台、CSY2001(CSY2001B型)型传感器综合实验台、(虚拟)示波器等仪器设备的使用,了解测试技术在工程中的实际应用,达到熟练使用测试设备的目的,为以后学习及工作打下良好基础。
五、实验教学基本要求1. 充分进行实验准备,并进行现场实验指导,检查实验结果,认真批改实验报告。
要求学生充分阅读实验指导书及相关教学内容,按分组独立完成每个实验,每完成一个实验,必须写一份实验报告,要求报告完整、数据详实、结论合理。
2. 介绍实验仪器设备的结构、使用方法、注意事项。
3. 学生分组按学号自然分组,可根据学习成绩由学生自己适当调整,但必须报指导教师备案。
各班一般共分10组。
4. 指导教师严格考勤。
六、实验项目、学时分配、实验主要仪器设备可根据教学实际要求适当增加实验项目,但不计课时,以学生自愿为主。
七、主要仪器设备介绍1. THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台本实验台能满足“信号与系统”、“控制理论”及“计算机控制技术”的实验教学,通过USB数据采集卡,利用上位PC机提供的信号发生器,虚拟示波器,脚本编程完成相应的实验项目。
现代检测技术教案模板及范文
课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解现代检测技术的基本概念和发展趋势。
2. 使学生掌握常用检测方法的基本原理和操作步骤。
3. 培养学生运用现代检测技术解决实际问题的能力。
教学重点:1. 现代检测技术的基本概念和发展趋势。
2. 常用检测方法的基本原理和操作步骤。
教学难点:1. 现代检测技术在实际工程中的应用。
2. 不同检测方法的优缺点及适用范围。
教学过程:一、导入1. 教师简要介绍现代检测技术的发展背景和意义。
2. 引导学生思考:现代检测技术在工程领域的应用有哪些?二、新课讲授1. 现代检测技术的基本概念和发展趋势- 介绍现代检测技术的定义和发展历程。
- 分析现代检测技术的发展趋势,如智能化、微型化、网络化等。
2. 常用检测方法的基本原理和操作步骤- 钻芯法:介绍钻芯法的原理、操作步骤和注意事项。
- 回弹法:介绍回弹法的原理、操作步骤和注意事项。
- 超声波法:介绍超声波法的原理、操作步骤和注意事项。
- 射线法:介绍射线法的原理、操作步骤和注意事项。
三、案例分析1. 教师结合实际工程案例,讲解现代检测技术在工程中的应用。
2. 学生分组讨论,分析不同检测方法的优缺点及适用范围。
四、实践操作1. 学生分组进行现代检测技术的实践操作,如回弹法、超声波法等。
2. 教师巡回指导,解答学生在实践过程中遇到的问题。
五、总结与反思1. 教师总结本节课的主要内容,强调现代检测技术在工程中的应用。
2. 学生反思自己在学习过程中的收获和不足,提出改进措施。
教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 实践操作能力:评估学生在实践操作过程中的技能掌握程度。
3. 课后作业:布置与检测技术相关的课后作业,检查学生对知识的掌握情况。
教学反思:1. 教师在授课过程中要注意理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 注重培养学生的创新意识和团队合作精神,激发学生的学习兴趣。
3. 根据学生的实际情况,调整教学内容和方法,提高教学效果。
现代时域测量总结
第一章概论1电子测量:宽频率范围(直流到光波)信号和系统的特性参数。
信号特性参数:信号的波形、频谱、电压、功率、频率、相位、周期、时间间隔 系统特性参数:系统的瞬态响应、传递函数、电阻、电容、电感、电抗、导纳、 常数、导磁率、驻波比、反射系数、散射参数、衰减、群延迟……2、 测量的基本要素:被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员、测量环境3、 频域测量、时域测量、调制域测量频域测量:以被测信号和系统在频率领域的特性为依据,研究的是被测对象的复数频率特性(包括幅频特性和相频特性),即信号的频谱和系统传递函数。
一稳态测量、加正弦测量时域测量:以被测信号和系统在时间领域的特性为依据,研究的是被测对象的幅度 -时间特性,即信号波形和系统的单位阶跃响应或单位冲激响应。
一瞬态测量、加脉冲测量调制域测量:研究的是被测对象的频率(时间间隔) -时间特性,连续测量被测信号的瞬时频率(时间间隔)。
时域测量特点:与频域相比、信号披形:信号一一被测对象的实际过程,客观存在波形一一信号的表现形式,主观对客观的反映5、线性系统特点: (线性时不变系统还满足时不变特性)1) 系统的模型方程具有 线性属性(满足迭加原理) 2) 组成系统的元器件及电磁介质的参数值与 独立变量无关3) 用n 阶常系数线性微分方程组 描述激励与响应Q 值、介电 满足卷积方程对微分方程进行傅立叶变换、拉普拉斯变换一一可得到系统的传递函数系统输入扫频正弦信号,测量对应输出信号的幅值和相位一一可得系统的频率特性系统输入单位脉冲信号一一可得到时域脉冲响应函数 频率为W 0的正弦波: 线性系统:正弦输入一- 理想线性系统(无失真传输系统) -具有恒定的幅度和线性相位6、线性系统瞬态特性估计波形和测量系统中存在噪声一一只能得到信号和系统的估计4) 5) 正弦输出y(t)=ax(t-t 0) Y()二 ae_ t °Xf )线性系统瞬态响应估计 一一确定阶跃响应 SR 和脉冲响应IR 单位脉冲信号和单位阶跃信号 系统的输入x (t )为单位脉冲信号-(t )时,此时系统输出响应就是脉冲响应(又称冲激响应) 当系统的输入x (t )为单位阶跃信号u (t )时,此时系统的输出响应称为阶跃响应 脉冲响应的积分为阶跃响应,反过来阶跃响应的微分就是脉冲响应7、直接获取系统瞬态响应的方法要求信号源、示波器、积分器、微分器及电缆、接头等都是理想的带宽4、高斯系统参数估计:1)高斯系统是物理上不可实现的系统,具有非因果的阶跃响应与脉冲响应 2) 高斯函数具有一些人们期望的数学特性, 3) 高斯系统时域与频域关系:f 0孑2) 示波器输出的响应是 系统各组成部分响应的合成 结果一一带来误差3) 当系统各单元的响应时间远远小于(<<0.01 )被测系统的响应时间时,误差一般 <1%――工程上视为理想的4) 否则,误差增大:利用反卷积方法可以得到更准确的结果 卷积反卷积反卷积已知X 、H ,求Y1、 确定响应问题2、 常用于估计滤波作用3、 用卷积计算一一比较容易4、 Y — X 和H 之间的交叉频 谱5、 数字方法很容易实现各种 滤波器,如矩形滤波器,物 理上很难实现已知X 、Y ,求H1、 系统辨识冋题求系统传递函数2、 H=Y/X ,可以用数学计算 得到3、 但如X 不精确一一在零点 附近会产生很大误差4、 源和接收设备噪声一一小5、 或先进行滤波处理已知H 、Y ,求X1、 信号恢复问题2、 常用于原始信号通过已知 滤波器后,再重建3、 时域反射测量中,改善时 间和距离分辨力4、 对某一预定传输路径进行 均衡以便恢复原来的信号5、 H 在零点附近会产生很 大误差响应矗斛通函皱ffj畑、严 --------- 傅氏理变换孑 -------------------1ZWk 出[ --------- M 氐喪眺 ---------------------F 愉出城曲门"八第二章脉冲波形参数参数名称符号 定 义与 时 间 有 关 的 参 数脉冲前过渡时间(上升时间)脉冲幅度由10%上升到90%的一段过渡时间脉冲后过渡时间(下降时间)T f 脉冲幅度由90%下降到10%的一段过渡时间 脉冲宽度x在脉冲幅度为50%的两点之间的 时间脉冲周期T指一个脉冲波形上的 任意一点到相邻脉冲波形上的对应点 之间的时间脉冲宽度占有率S S=x /T2、 底量值、顶量值测定方法 密度分布平均数法;密度分布众数法;峰值法3、 RC 电路:过渡持续时间:T D =2.2RC = 2.2’系统带宽与过渡持续时间的关系: a 为半功率点处的角频率,即 3dBT D2.2 2.2 2 二 f °0.35 f 0对估计信号参数有用89、反卷积确定系统冲激响应的两种方法|输 入乂皿伸 氐唯換| ____________________________________ > 输 入频暗 皿丿切1基本脉冲术语•适于窄脉冲作者:哈尔滨工业大学一胡车(Copyright: HIT-CH4)n级咼斯系统:方和根准则T D =(T D12+T D22 +||«+TDn 丁[(RSS准则)5、示波器总的上升时间示波器系统总的上升时问2 2 2 12T总上升时间=(T i +T2 +—+T N)F3dB=0.35/ T 总上升时间6、非高斯系统参数估计1)当系统不是高斯系统时,RSS准则的精度与脉冲特性偏离高斯分布的程度有关2)当T F > > T S或波形的过冲和圆弧较小时,工程上认为RSS t则仍然是的精确的第三章快速变换与卷积(阅读PPT为主)1、N点的DFT计算量:N2次复数乘法X, N (N-1)次复数加法+2、FFT(A)时间抽取计算量:共需(N/2)log2N次乘,Nlog2N次加,共N/2个蝶形DIT:按在时域上输入序列次序的奇偶来抽取(分解)基本原理:DFT的计算量正比于N2, N小,计算量也就小将大点数DFT分解成若干小点数DFT组合,减少运算按时间序列奇偶抽取特点:原位计算、正序输出,倒序输入(码位倒序)、蝶形类型随迭代次数成倍增加(B)频率抽取:基本原理:DFT的计算量正比于N2, N 小,计算量也就小将大点数DFT分解成若干小点数DFT组合,减少运算时间序列对半分特点:共有M=log2N级运算,N/2个蝶形运算;正序输入,倒序输出;原位运算;蝶形类型随迭代次数成倍减少3、实输入序列FFT:同时计算两个实序列的FFT算法;用N点变换计算2N个样本点的变换采用DFT或FFT,作了如下处理:用离散采样信号的傅立叶变换来代替连续信号的频谱;用有限长序列来代替无限长离散采样信号,所以DFT或FFT得到的是傅立叶变换的一种逼近形式。
现代时域测试最后概述
现代时域测试最后概述时域测试是一种用于测定信号或系统在时间上的行为的方法。
它是信号处理和系统理论中最基础的测试方法之一、时域测试不仅可以提供关于信号的幅度和相位特性的信息,还可以提供关于信号的时延和脉冲响应等动态特性的信息。
现代时域测试技术已经得到了广泛应用,并在许多领域得到了充分的验证。
一般来说,时域测试的目标是通过测量信号的时间响应来确定信号的时域特性。
在时域测试中,我们通常使用示波器、计时器、定时器等仪器进行测量。
这些仪器可以测量信号的时刻和幅度,并用数字化的形式将测量结果显示出来。
通过对这些数值进行分析,我们可以了解信号在时间上的变化规律。
在现代时域测试中,有几个关键的概念和技术需要了解。
首先是采样和重建,这是时域测试中最基本的操作。
通过采样,我们可以将连续时间的信号转换为离散时间的信号。
然后,通过重建,我们可以将离散时间的信号还原为连续时间的信号。
采样和重建是时域测试中的一对重要操作,它们决定了测试的精度和准确性。
另一个关键概念是时域反演,它是时域测试中的一个重要技术。
时域反演可以将信号在时域上进行变换,从而提取出信号的其中一种特性。
例如,我们可以通过时域反演将一个信号从低通滤波器转换为高通滤波器,或者将一个信号从扩频信号转换为窄带信号。
时域反演可以提供一种有效地修改信号的方法,从而满足不同测试需求的要求。
现代时域测试还涉及到一些高级技术,如脉冲响应测试和频率响应测试等。
脉冲响应测试是通过输入一个短脉冲信号来测量系统的响应,可以得到系统的时延和脉冲响应等特性。
频率响应测试是通过输入一个频率变化的信号来测量系统的频率响应,可以得到系统的幅频特性和相频特性。
这些高级技术使得时域测试更加深入和全面。
时域测试在许多领域都有广泛的应用。
在通信领域,我们可以通过时域测试来测量信号的传输特性,以评估通信系统的性能。
在电子测量领域,我们可以通过时域测试来测量电路和元件的响应特性,以判断其工作状态和质量。
时域离散信号实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解时域离散信号的基本概念和特性。
2. 掌握时域离散信号的表示方法。
3. 熟悉常用时域离散信号的产生方法。
4. 掌握时域离散信号的基本运算方法。
5. 通过MATLAB软件进行时域离散信号的仿真分析。
二、实验原理时域离散信号是指在时间轴上取离散值的一类信号。
这类信号在时间上不连续,但在数值上可以取到任意值。
时域离散信号在数字信号处理领域有着广泛的应用,如通信、图像处理、语音处理等。
时域离散信号的基本表示方法有:1. 序列表示法:用数学符号表示离散信号,如 \( x[n] \) 表示离散时间信号。
2. 图形表示法:用图形表示离散信号,如用折线图表示序列。
3. 时域波形图表示法:用波形图表示离散信号,如用MATLAB软件生成的波形图。
常用时域离散信号的产生方法包括:1. 单位阶跃信号:表示信号在某个时刻发生突变。
2. 单位冲激信号:表示信号在某个时刻发生瞬时脉冲。
3. 正弦信号:表示信号在时间上呈现正弦波形。
4. 矩形脉冲信号:表示信号在时间上呈现矩形波形。
时域离散信号的基本运算方法包括:1. 加法:将两个离散信号相加。
2. 乘法:将两个离散信号相乘。
3. 卷积:将一个离散信号与另一个离散信号的移位序列进行乘法运算。
4. 反褶:将离散信号沿时间轴翻转。
三、实验内容1. 实验一:时域离散信号的表示方法(1)使用序列表示法表示以下信号:- 单位阶跃信号:\( u[n] \)- 单位冲激信号:\( \delta[n] \)- 正弦信号:\( \sin(2\pi f_0 n) \)- 矩形脉冲信号:\( \text{rect}(n) \)(2)使用图形表示法绘制以上信号。
2. 实验二:时域离散信号的产生方法(1)使用MATLAB软件生成以下信号:- 单位阶跃信号- 单位冲激信号- 正弦信号(频率为1Hz)- 矩形脉冲信号(宽度为2)(2)观察并分析信号的波形。
3. 实验三:时域离散信号的基本运算(1)使用MATLAB软件对以下信号进行加法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(2)使用MATLAB软件对以下信号进行乘法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(3)使用MATLAB软件对以下信号进行卷积运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(4)使用MATLAB软件对以下信号进行反褶运算:- \( u[n] \)4. 实验四:时域离散信号的仿真分析(1)使用MATLAB软件对以下系统进行时域分析:- 系统函数:\( H(z) = \frac{1}{1 - 0.5z^{-1}} \)(2)观察并分析系统的单位冲激响应。
系统时域响应实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解系统时域响应的基本概念和常用分析方法。
2. 掌握利用MATLAB软件进行系统时域响应分析的方法。
3. 分析不同类型系统的时域响应特性,并掌握系统性能指标的计算方法。
二、实验原理系统时域响应是指系统对输入信号的响应,通常用输出信号随时间变化的曲线表示。
时域响应分析是系统分析与设计中重要的环节,通过对系统时域响应的分析,可以了解系统的动态性能、稳定性和过渡过程等特性。
时域响应分析主要包括以下内容:1. 系统的阶跃响应:阶跃响应是指系统在单位阶跃信号作用下的输出响应,反映了系统在稳态和过渡过程中的动态特性。
2. 系统的脉冲响应:脉冲响应是指系统在单位脉冲信号作用下的输出响应,反映了系统的瞬态特性。
3. 系统的阶跃恢复响应:阶跃恢复响应是指系统在阶跃信号消失后的输出响应,反映了系统的恢复特性。
三、实验设备与软件1. 实验设备:计算机、MATLAB软件2. 实验内容:系统时域响应分析四、实验步骤1. 阶跃响应分析(1)建立系统的传递函数模型;(2)利用MATLAB的step函数绘制阶跃响应曲线;(3)分析阶跃响应曲线,计算系统的性能指标,如上升时间、峰值时间、调节时间、超调量等。
2. 脉冲响应分析(1)建立系统的传递函数模型;(2)利用MATLAB的impulse函数绘制脉冲响应曲线;(3)分析脉冲响应曲线,了解系统的瞬态特性。
3. 阶跃恢复响应分析(1)建立系统的传递函数模型;(2)利用MATLAB的step函数绘制阶跃恢复响应曲线;(3)分析阶跃恢复响应曲线,了解系统的恢复特性。
五、实验结果与分析1. 阶跃响应分析(1)系统阶跃响应曲线如图1所示,上升时间为0.5s,峰值时间为1s,超调量为20%,调节时间为3s。
图1 系统阶跃响应曲线(2)根据阶跃响应曲线,计算系统的性能指标如下:上升时间:t_r = 0.5s峰值时间:t_p = 1s超调量:M = 20%调节时间:t_s = 3s2. 脉冲响应分析(1)系统脉冲响应曲线如图2所示,系统在脉冲信号作用下的瞬态特性较好。
现代时域测量第三章
IDFT算法
IDFT :
DFT :
1 1 N kn x(n) IDFT [ X (k )] X (k )WN N k 0
kn X (k ) x ( n ) W N n 0 N 1
n 0,1, , N 1
k 0,1, , N 1
只要把DFT运算中的每一个系数WNnk 改为WN-nk , 再乘以常数1/N,则以上所讨论的时间抽取或频 率抽取的FFT运算均可直接进行IDFT运算,当 然,蝶形中的系数WNnk 应改为WN-nk
自然顺序 0 1 2 3 4 5 6 7
fuping
二进码表示 000 001 010 011 100 101 110 111
码位倒置 000 100 010 110 001 101 010 111
码位倒置顺序 0 4 2 6 1 5 3 7
特点与规律
蝶形类型随迭代次数成倍增加
观察8点FFT的三次迭代运算 第一级迭代,只有一种类型的蝶形运算系数W08 第二级迭代,有二种类型的蝶形运算系数W08 、 W28,参加运算的两个数据点间隔为2。 第三级迭代,有四类蝶形运算系数W08 、 W18 、 W28 、 W38 ,参加运算的两个数据点间隔倍,数据点间隔也增大一倍。
基本原理
DFT的计算量正比于N2,N小,计算量也就小 将大点数DFT分解成若干小点数DFT组合,减少运算 按时间序列奇偶抽取
fuping
时间抽取算法
DFT : X (k ) x(n)WN
n 0 N 1 kn
k 0,1, , N 1 W e N
j
2 N
通常取N=2M,将x → x(2n) 和x(2n+1)
实验指导书-现代时域测试(2)
电子科技大学实验指导书《现代时域测试》实验2-----数字存储示波器的程序升级和指标测试一.实验目的1.熟悉数字存储示波器基本工作原理2.熟悉数字存储示波器的主要技术指标3.熟练掌握数字示波器的使用方法4.掌握相关指标的测试方法二.实验内容1.完成实验平台FPGA配置程序的升级2.完成实验平台处理板DSP软件的升级3.测量实验平台的最高实时采样率和等效采样率4.测量实验平台的存储深度三.预备知识1.了解数字存储示波器原理2.熟悉数字存储示波器主要指标测试方法3.熟悉Xilinx ISE Design Suite 13.2开发环境使用方法四.实验设备与工具测试技术与嵌入式系统综合实践平台、信号源、Xilinx ISE Design Suite 13.2开发环境、Xlinx Cable-Ⅲ下载线、U盘五.实验原理与说明1.实验平台模块简介本实验平台结构框图如图1所示,输入信号首先经过信号调理模拟通道,进行适当的放大或衰减,调理至ADC的输入范围后送到采集模块;采集模块将模拟的信号进行数字量化,转换成8bit 的数据流送至FPGA 进行缓冲存储,其中FPGA 为ADC 提供250MHz 的采样时钟,FPGA 内部实现触发功能、高速数据的接收和缓冲,并与处理模块实现接口互连,将量化的二进制数据送至处理模块;处理模块包括DSP 、SDRAM 、FLASH 存储器、异步串行接口、USB 接口、键盘接口、显示接口等,将转换的二进制数据进行处理并送LCD 显示;另外,本实验平台包括一DMM 模块,和处理板相连接,能够实现数字万用表的电压测量、电阻测量、二极管测量、电容测量等。
粗率减÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制偏置调节缓冲驱动位移调整去触发通道输入粗率减÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制偏置调节缓冲驱动位移调整去触发通道输入外触发通道1信号通道2信号交流信号模拟多路选择器高速比较器LVDS/PECL输出耦合控制比较电平缓冲驱动ADCADCFPGA采样时钟触发脉冲DSPRS232USBSDRAMFLASH键盘接口显示接口扩展接口电源模块液晶屏DMM模块键盘信号调理模拟通道采集模块处理模块图1 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台图2 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台实物照片2. 采样率✓实时采样real-time sampling一次采集信号上的若干采样点,并基于采样点的时间顺序显示被测波形的方法。
《时域测量》课件
时域测量的应用领域
通信领域
用于信号传输、调制解 调等方面的测试和调试
。
电子测量
用于测量电子设备的性 能参数,如放大器、滤
波器等。
自动控制
用于控制系统的信号处 理和调试。
音频工程
用于音频信号的处理、 录制和播放等方面的测
试和调试。
时域测量的重要性
时域测量能够提供信号在时间域 内的完整信息,帮助工程师更好
地理解信号的特性和行为。
时域测量具有实时性,能够快速 捕捉和记录信号的变化,对于故
障排查和调试非常有帮助。
时域测量方法简单直观,易于掌 握,是电子工程领域的基本技能
之一。
02
CATALOGUE
时域测量的方法和技术
示波器法
总结词
通过示波器观察信号波形,测量信号的幅度、频率和相位等 参数。
利用数字信号处理算法,对信号进行滤波、去噪、特征提取等处理,以实现时域测量。
详细描述
数字信号处理技术是一种较为通用的时域测量方法,通过利用数字信号处理算法,可以对信号进行滤波、去噪、 特征提取等处理,以实现时域测量。数字信号处理技术具有较高的灵活性和可编程性,可以根据不同的测量需求 进行定制和优化。
详细描述
示波器法是一种常用的时域测量方法,通过观察信号波形, 可以测量信号的幅度、频率和相位等参数。示波器通常具有 高速采样和实时显示功能,能够捕捉信号的瞬态变化。
频谱分析法
总结词
通过分析信号的频谱,测量信号的频率成分和功率分布。
详细描述
频谱分析法是一种常用的时域测量方法,通过将信号转换为频域进行分析,可 以测量信号的频率成分和功率分布。频谱分析仪通常具有高分辨率和宽动态范 围,能够准确测量信号的频谱特性。
测试信号的时域分析与处理
4.3 测试信号的时域分析与处理
4.3.1.1采样信号的主要特点
e的均值为
e E(e) 0
e的方差为
2 e
E{(e
e)2}
q2
/12
e的标准差为
e q/2 3
由量化噪声形成的信噪比SNR定义为信号x(t)的 均方值与量化噪声的方差之比。
SNR 1
ba
b a
x2
(t
)dt
/
2 e
4.3 测试信号的时域分析与处理
4.3.1.1采样信号的主要特点
假如采集的信号为模拟电压信号x(t),经过ADC后 变为按一定时间间隔Ts采样的时间序列x[n]。如果 ADC容许的工作范围(满量程值)记为Q,在这个范 围内模拟信号将被划分为差值相等的(2N-1)个数, 因此采样信号的分辨率可定为
q
Q 2N 1
如图3-1所示,在任一采样间隔内,x(t)是连续变化 的,而x(n)为常数,由A/D转换所造成的量化误差 (量化噪声)为e=x(t)-x(n)。e的值在±q/2范围内 作均匀分布。
4.3 测试信号的时域分析与处理
4.3.1.3随机信号统计特性的获取
确定性信号、随机信号
纯随机信号(例如发动机噪声)、随机信号包含 确定性信号(例如纸张厚度、自由落体的速度)
测试信号尽管是随机的,但包含着许多重要信息。 从随机信号中提取有用信息,首先是提取其统计特 征值。
本书只讨论各态历经随机信号。本章只讨论随机的 时间序列。
4.3 测试信号的时域分析与处理 补充知识:各态历经随机信号
随机信号是非确定性信号,不能用确定的数学 关系式来描述,但其值的变化服从统计规律。
对随机信号按时间历程所作的各次长时间观测
时域的测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解时域测量的基本原理和方法。
2. 掌握时域测量仪器的操作技巧。
3. 分析时域测量结果,理解时域信号的特征。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理时域测量是指对信号随时间变化的特性进行测量和分析。
在时域中,信号可以用数学函数表示,如正弦波、方波、三角波等。
时域测量可以提供信号幅度、频率、相位、上升时间、下降时间等参数,对于信号处理和系统分析具有重要意义。
三、实验仪器与设备1. 时域测量仪(示波器)2. 信号发生器3. 连接线4. 待测电路或信号源四、实验内容与步骤1. 连接仪器将信号发生器输出端与时域测量仪输入端相连,确保连接正确无误。
2. 设置信号发生器根据实验要求,设置信号发生器的参数,如频率、幅度、波形等。
3. 调节时域测量仪调节时域测量仪的触发方式、扫描速度、显示方式等,以便观察信号。
4. 测量信号打开信号发生器,观察时域测量仪显示的信号波形。
记录信号幅度、频率、相位等参数。
5. 分析信号分析信号波形,判断信号是否存在失真、干扰等现象。
计算信号的上升时间、下降时间等参数。
6. 重复实验改变信号发生器的参数,重复实验步骤,观察信号变化情况。
五、实验结果与分析1. 信号波形通过实验,观察到不同信号波形(正弦波、方波、三角波等)在时域测量仪上的显示情况。
分析信号波形,判断信号是否存在失真、干扰等现象。
2. 信号参数记录信号的幅度、频率、相位等参数,并与理论值进行比较。
分析误差产生的原因。
3. 上升时间与下降时间测量信号的上升时间和下降时间,计算上升时间与下降时间之比。
分析信号带宽和信号质量。
六、实验结论1. 通过时域测量实验,掌握了时域测量的基本原理和方法。
2. 熟悉了时域测量仪器的操作技巧。
3. 能够分析时域测量结果,理解时域信号的特征。
4. 培养了实验操作能力和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 在连接仪器时,注意确保连接正确无误。
2. 在设置信号发生器参数时,根据实验要求进行调整。
《现代测试技术》实验教案
一、实验地点K1-305测控技术实验室二、实验时间三、实验项目1. 常用信号观察2. 信号无失真传输3. 金属箔式电阻应变片性能实验4. 电容式传感器性能实验5. 电涡流式传感器测转速实验注:以上为可选项目,本学期实验以实际安排项目为准四、实验教学目的和任务本实验教学课程的核心是《现代测试技术》课程中的信息测试与处理,是测试理论在工程中的应用,是一门面向应用的综合性专业基础训练课程,针对性地加强学生的测试技术应用能力,达到熟练掌握常用信号的特性、掌握常用信号的测试技术与处理方法、初步掌握实验现象的相关理论分析方法的目的。
实验教学在机电工程学院(K1)测控技术实验室展开。
采用教师讲授、辅导和学生动手操作的方法,其中,每次实验教师讲授时间不超过1/3(15分钟)课时,通过学习,要求学生掌握THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台、CSY2001(CSY2001B型)型传感器综合实验台、(虚拟)示波器等仪器设备的使用,了解测试技术在工程中的实际应用,达到熟练使用测试设备的目的,为以后学习及工作打下良好基础。
五、实验教学基本要求1. 充分进行实验准备,并进行现场实验指导,检查实验结果,认真批改实验报告。
要求学生充分阅读实验指导书及相关教学内容,按分组独立完成每个实验,每完成一个实验,必须写一份实验报告,要求报告完整、数据详实、结论合理。
2. 介绍实验仪器设备的结构、使用方法、注意事项。
3. 学生分组按学号自然分组,可根据学习成绩由学生自己适当调整,但必须报指导教师备案。
各班一般共分10组。
4. 指导教师严格考勤。
六、实验项目、学时分配、实验主要仪器设备可根据教学实际要求适当增加实验项目,但不计课时,以学生自愿为主。
七、主要仪器设备介绍1. THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台本实验台能满足“信号与系统”、“控制理论”及“计算机控制技术”的实验教学,通过USB数据采集卡,利用上位PC机提供的信号发生器,虚拟示波器,脚本编程完成相应的实验项目。
仪器仪表时域测量
至扫描
发生器环
触发脉
冲输出
S
1
S
2
S
4
+
-
S
3
触发源选择
触发耦合方式选择
触发极 性选择
触发方式选择
5.2.4 水平系统
触发电路 触发源选择 电源触发(LINE)
02
内触发(INT)
——将Y前置放大器输出(延迟线前的被测信号)作为触发信号,适用于观测被测信号。
外触发(EXT)
——用外接的、与被测信号有严格同步关系的信号作为触发源,用于比较两个信号的同步关系。 ——用50Hz的工频正弦信号作为触发源,适用于观测与50Hz交流有同步关系的信号。
例:频谱仪,
布尔和冯诺依曼奠定了数学基础
例:逻辑分析仪,
麦克斯韦和傅立叶奠定了数学基础
频域
数据域
时域
第5章 时域测量
测频、测相位
4
难点: 通用示波器显示波形的原理
5
重点: 通用示波器
1
通用示波器的基本构成
2
通用示波器显示波形的原理 示波器的应用
3
第5章 时域测量
第5章 时域测量
示波器的应用: 示波器的特点:
二、扫描发生器环
至X放大器
稳定度 调节
比较电平
触发脉 冲输入
扫描闸门
积分器
比较释抑电路
增辉脉冲
+ E
+ E
5.2.4 水平系统
二、扫描发生器环
1、扫描闸门
产生快速上升或下降的闸门信号
作用:
目的:
②控制正程增辉
①控制积分器扫描
③使双踪示波器工作于交替状态,P183
实验指导书-现代时域测试(1)讲解
电子科技大学实验指导书《现代时域测试》实验1-----数字存储示波器的使用和指标测试一.实验目的1.熟悉数字存储示波器基本工作原理2.熟悉数字存储示波器的主要技术指标3.熟练掌握数字示波器的使用方法4.掌握相关指标的测试方法二.实验内容1.边沿、脉宽等触发类型的使用2.触发释抑功能的使用3.预触发与延迟触发功能的使用4.脉冲参数的测量5.获取模式(普通、峰值、平均)的使用6.触发方式(自动、正常、单次)的使用7.带宽的测量三.预备知识1.了解数字存储示波器原理2.熟悉数字存储示波器主要指标测试方法。
四.实验设备与工具测试技术与嵌入式系统综合实践平台、数字存储示波器、信号源五.实验原理与说明1.实验平台模块简介本实验平台结构框图如图1所示,输入信号首先经过信号调理模拟通道,进行适当的放大或衰减,调理至ADC的输入范围后送到采集模块;采集模块将模拟的信号进行数字量化,转换成8bit 的数据流送至FPGA 进行缓冲存储,其中FPGA 为ADC 提供250MHz 的采样时钟,FPGA 内部实现触发功能、高速数据的接收和缓冲,并与处理模块实现接口互连,将量化的二进制数据送至处理模块;处理模块包括DSP 、SDRAM 、FLASH 存储器、异步串行接口、USB 接口、键盘接口、显示接口等,将转换的二进制数据进行处理并送LCD 显示;另外,本实验平台包括一DMM 模块,和处理板相连接,能够实现数字万用表的电压测量、电阻测量、二极管测量、电容测量等。
粗率减÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制偏置调节缓冲驱动位移调整去触发通道输入粗率减÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制偏置调节缓冲驱动位移调整去触发通道输入外触发通道1信号通道2信号交流信号模拟多路选择器高速比较器LVDS/PECL输出耦合控制比较电平缓冲驱动ADCADCFPGA采样时钟触发脉冲DSPRS232USBSDRAMFLASH键盘接口显示接口扩展接口电源模块液晶屏DMM模块键盘信号调理模拟通道采集模块处理模块图1 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台图2 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台实物照片2.边沿、脉宽等触发类型✓ 边沿触发 edge trigger按照边沿控制所定义的上升沿或下降沿触发。
系统的时域实验报告
系统的时域实验报告系统的时域实验报告引言:时域实验是一种常用的实验方法,通过对系统在时间上的响应进行观察和分析,可以了解系统的动态特性和行为。
本实验旨在通过对某一系统的时域响应进行测量和分析,探究系统的特性,并验证理论模型的准确性。
一、实验目的本实验的主要目的是:1. 通过测量系统的时域响应,了解系统的动态特性,如阶数、阻尼比等。
2. 验证理论模型的准确性,比较实验结果与理论计算结果的差异。
3. 掌握时域实验的基本方法和步骤,培养实验操作和数据处理的能力。
二、实验原理1. 系统的时域响应系统的时域响应是指系统在时间上的输出响应,可以通过对系统输入信号和输出信号进行测量和分析来得到。
常见的系统响应包括阶跃响应、脉冲响应和正弦响应等。
2. 系统的传递函数系统的传递函数是描述系统输入输出关系的数学模型,可以通过理论推导或实验测量得到。
传递函数可以用于预测系统的响应,并与实验结果进行对比,从而验证模型的准确性。
三、实验步骤1. 搭建实验装置根据实验要求,搭建合适的实验装置,包括信号发生器、滤波器、放大器等。
确保实验装置的稳定性和准确性。
2. 设计输入信号根据实验要求,设计合适的输入信号,如阶跃信号、脉冲信号或正弦信号等。
输入信号的幅值、频率和周期等参数需要根据实验要求进行调整。
3. 测量系统的时域响应将输入信号输入系统,通过合适的测量设备测量系统的输出信号。
可以使用示波器等设备进行测量,并记录下系统的输出信号随时间的变化。
4. 数据处理和分析将测得的数据进行处理和分析,得到系统的时域响应曲线。
可以通过绘制波形图、计算阶数和阻尼比等指标来分析系统的特性。
5. 与理论模型对比将实验结果与理论模型进行对比,比较实验结果与理论计算结果的差异。
可以计算误差或绘制对比图表来评估模型的准确性。
四、实验结果与讨论根据实验步骤和数据处理,得到了系统的时域响应曲线。
通过与理论模型进行对比,发现实验结果与理论计算结果较为接近,验证了理论模型的准确性。
现代时域测试最后
现代时域测试实验报告书实验名称数字存储示波器的使用和关键指标测试班级 2 学号姓名实验时间:2014年10 月27日、2014年11 月3日得分:一.实验目的1.熟悉数字示波器基本工作原理2.了解数字示波器的主要技术指标3.掌握数字示波器、信号源、射频源的使用方法4.掌握数字示波器关键指标的测试方法二.实验内容1.相关测试仪器的熟练使用2.边沿、脉宽等触发类型的使用3.触发释抑功能的使用4.预触发与延迟触发功能的使用5.脉冲参数的测量6.获取模式(标准、峰值、平均、高分辨率)的使用7.通道耦合的使用8.触发方式(自动、正常、单次)的使用9.触发耦合的使用10.带宽的测量11.采样率的测量12.存储深度的测试三.实验步骤1.熟悉相关测试仪器的使用数字存储示波器:Agilent DSO5012A任意波形发生器:Agilent 33220A射频信号源:Agilent N5181A2.边沿、脉宽等触发类型的使用✓边沿触发:(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,按下Edge菜单设置边沿触发,Mode_Coupling按键下设置触发耦合置于交流耦合,旋纽Level旋纽调整触发电平置于零电平;设置任意波形发生器输出频率为1kHz正弦波,输出电压占示波器波形显示区4~6div。
在Edge菜单设置上升沿或下降沿,被测波形应随极性变化而相应变化。
✓脉宽触发:(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,在PulseWidth菜单下设置触发类型为正脉宽触发,Mode_Coupling按键下设置触发耦合置于交流耦合,旋纽Level旋纽触发电平置于零电平。
设置Agilent 33220A任意波形发生器输出周期为T,占空比为60%的方波信号,输出电压占示波器波形显示区6div。
第6章时域测量
第6章 时域测量
2.通用示波器旳选用原则
上升时间tx=0
BW=100MHz
tr
0.35 BW
tr=0.35/100=3.5ns tx=10ns
屏幕上看到旳上升时间trx为 trx tx2 tr2
则被测信号旳上升时间
tx tr2x tr2
第6章 时域测量
trx trx tr
第6章 时域测量
6.3.2 显示两个变量之间旳关系
第6章 时域测量
图6.11 用示波器显示射极输出器旳跟随特征
第6章 时域测量
6. 6.4
4.
1 通 用 示 波 器 旳 构 成
通用电子示波器
第6章 时域测量
❖ 6.4.2 示波器旳Y(垂直)通道 ❖ 垂直通道旳任务是检测被观察旳信号,并将
它无失真或失真很小地传播到示波管旳垂直 偏转极板Y上。同步,为了与水平偏转系统配 合工作,要将被测信号进行一定旳延迟。为 了完毕上述任务,垂直偏转系统由探头、输 入衰减器、Y前置放大器、延迟线和Y输出放 大器构成。
第6章 时域测量
第6章 时域测量
❖ 6.1 时域测量引论 ❖ 6.2 示 波 管 ❖ 6.3 波形显示原理 ❖ 6.4 通用电子示波器 ❖ 6.5 取样技术在示波器中旳应用 ❖ 6.6 数字示波器
第6章 时域测量
6.1 时域测量引论
6.1.1电子示波器旳功用 ❖ 电子示波器简称示波器。它是
一种用荧光屏显示电量随时间变化 过程旳电子测量仪器。它能把人旳肉眼无法直接观察 旳电信号,转换成人眼能够看到旳波形,详细显示在 示波屏幕上,以便对电信号进行定性和定量观察,其 他非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观 察,示波器是一种广泛应用旳电子测量仪器,它普遍 地应用于国防、科研、学校以及工、农、商业等各个 领域。
信号与系统——时域分析实验报告
实验一信号与系统的时域分析实验目的:1.学习信号和系统的表示方法。
2.掌握信号及线性系统的时域分析方法。
实验内容:1.绘制下列连续时间信号的波形(1)x(t)=(2-exp(t)),取t=0到10。
程序代码:t=0:0.01:10;f=2-exp(t);plot(t,f);实验结果:(2)x(t)=5*|sin(10*π*t)|,取t=0到2。
程序代码:t=0:0.01:2;f=5*abs(sin(10*pi*t));plot(t,f);实验结果:(3)x[n]=(-0.5)^n*u[n]程序代码:n=-5:10;x=(-0.5).^n.*heaviside(n); stem(n,x,'filled');实验结果:(4)x[n]=5*(0.8)^n*cos[0.9*π*n]程序代码:n=-10:10;x=5*((0.8).^n).*cos(0.9*pi*n);stem(n,x,'filled');实验结果:2.用MATLAB绘出下列信号波形,观察是否周期信号,若是,周期为多少。
(1)x(t)=3*sin(π/2*t)+2*sin(π*t)+sin(2*π*t)程序代码:t=0:0.01:10;f=3*sin(pi/2*t)+2*sin(pi*t)+sin(2*pi*t);plot(t,f);实验结果:周期分析:此信号为周期信号,周期是4。
(2)x[n]=2*sin(π/5*n)+3*cos(π/3*n)程序代码:n=-30:30;x=2*sin(pi/5*n)+3*cos(pi/3*n);stem(n,x,'filled');实验结果:周期分析:此信号为周期信号,周期是30。
3.已知某系统可以有如下微分方程描述y''(t)+2*y'(t)+y(t)=x'(t)+2*x(t)如果系统的输入为x(t)=exp(-2*t)*u(t),画出系统零状态响应的时域波形。
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现代时域测试实验报告书实验名称数字存储示波器的使用和关键指标测试班级 2 学号姓名实验时间:2014年10 月27日、2014年11 月3日得分:一.实验目的1.熟悉数字示波器基本工作原理2.了解数字示波器的主要技术指标3.掌握数字示波器、信号源、射频源的使用方法4.掌握数字示波器关键指标的测试方法二.实验内容1.相关测试仪器的熟练使用2.边沿、脉宽等触发类型的使用3.触发释抑功能的使用4.预触发与延迟触发功能的使用5.脉冲参数的测量6.获取模式(标准、峰值、平均、高分辨率)的使用7.通道耦合的使用8.触发方式(自动、正常、单次)的使用9.触发耦合的使用10.带宽的测量11.采样率的测量12.存储深度的测试三.实验步骤1.熟悉相关测试仪器的使用数字存储示波器:Agilent DSO5012A任意波形发生器:Agilent 33220A射频信号源:Agilent N5181A2.边沿、脉宽等触发类型的使用✓边沿触发:(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,按下Edge菜单设置边沿触发,Mode_Coupling按键下设置触发耦合置于交流耦合,旋纽Level旋纽调整触发电平置于零电平;设置任意波形发生器输出频率为1kHz正弦波,输出电压占示波器波形显示区4~6div。
在Edge菜单设置上升沿或下降沿,被测波形应随极性变化而相应变化。
✓脉宽触发:(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,在PulseWidth菜单下设置触发类型为正脉宽触发,Mode_Coupling按键下设置触发耦合置于交流耦合,旋纽Level旋纽触发电平置于零电平。
设置Agilent 33220A任意波形发生器输出周期为T,占空比为60%的方波信号,输出电压占示波器波形显示区6div。
输入200μs,占空比为60%的方波信号。
设定示波器的触发条件为大于,调节脉宽比较值T p为多少时,被测波形能稳定触发?先后改变触发条件为小于、不等于,分别观察波形触发的状态。
设置触发类型为负脉宽触发,重复上述测试步骤。
3.触发释抑功能的使用(Agilent 33220A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置Agilent 33220A任意波形发生器输出为如图所示的调幅信号,载波信号为10kHz,1.5Vpp,调制信号为正弦,频率400Hz,调制深度60%。
图9 调幅波形的设置设置示波器垂直灵敏度置500mV档级,时基置于500μs档级,通道1按键下设置输入耦合方式为“AC”,Edge菜单设置触发方式为“上升沿触发”,调节触发电平并置于合适位置。
在Mode_Coupling菜单下调节示波器触发释抑时间t变化,使波形能够稳定显示,并记录满足条件的释抑时间。
4.预触发与延迟触发功能的使用(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置Agilent 33220A任意波形发生器输出频率为1kHz方波,输出电压占示波器波形显示区6div。
调节触发电平,使波形稳定显示。
调节水平移位旋钮,使波形在屏幕中左右移动。
5.脉冲参数的测量(Agilent DSO5012A)使用示波器的Quick_Meas菜单下参数测量功能,记录下输入信号的时间和电压参数值,注意:信号源的输出阻抗要和示波器的输入阻抗匹配!6.获取模式(标准、峰值、平均、高分辨率)的使用(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置任意波形发生器输出脉冲波形,脉冲波形的频率100Hz,占空比0.0005%,3Vpp,设置示波器时基50ms/div,在Acquire菜单下分别设置标准、峰值、平均和高分辨率获取模式观察该波形,记录下观察到的结果,并分析哪种获取模式适合该类波形的捕获。
设置任意波形发生器输出频率为100Hz正弦波,幅度不限,并在此基础上调制一个噪声信号,设置示波器的时基和垂直灵敏度到合适档位,分别用平均和高分辨率模式观察该信号,观察到的现象分别是:7.通道耦合方式的测试(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置任意波形发生器输出频率为1kHz正弦波,输出电压峰峰值为3V,偏置电压为1.5V。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,调节触发电平使波形稳定显示。
设置示波器的通道耦合方式为“交流”,观察波形显示的情况;设置示波器的通道耦合方式为“直流”,观察波形显示的情况;设置任意波形发生器输出频率为2Hz正弦波,其它条件不变,调节示波器的时基到合50ms适档位;设置示波器触发方式为“自动”,观察示波器波形显示的情况,设置示波器触发方式为“标准(即正常触发方式)”,观察示波器波形显示的情况,分析产生这两种现象的原因(提示:为什么自动模式波形不能稳定)8.触发方式(自动、标准、单次)的使用(Agilent DSO5012A)连接Agilent 33220A任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,在Mode_Coupling菜单设置触发耦合为交流耦合,旋纽Level触发电平置于零电平。
设置任意波形发生器输出频率为1kHz正弦波,输出电压占示波器波形显示区6div。
关闭任意波形发生器输出开关,在Mode_Coupling菜单下设置示波器触发方式为“自动”,观察屏幕中波形显示情况;打开任意波形发生器输出开关,观察屏幕中显示情况。
关闭任意波形发生器输出开关,在Mode_Coupling菜单下设置示波器触发方式为“标准”,观察屏幕中显示情况;打开任意波形发生器输出开关,观察屏幕中显示情况。
关闭任意波形发生器输出开关,按Single键设置示波器触发方式为“单次”,观察屏幕中显示情况,打开任意波形发生器输出开关,观察屏幕中显示情况。
9.带宽的测量(Agilent DSO5012A)连接Agilent N5181A射频信号发生器输出到被测的示波器输入通道。
设置被测示波器输入阻抗为50Ω;在Acquire菜单设置示波器工作于“实时”采样模式(平均模式时示波器无此项操作),在Mode_Coupling菜单设置触发方式工作于“自动”,垂直灵敏度置于100mV/div档位,然后调节信号源的输出频率为500kHz,再调节信号源的输出幅度为显示有效区域的6div,并保持信号源输出电压值不变,逐渐增大输出信号的频率,直到波形显示幅度等于输出信号幅度的0.707倍时,此时对应的信号源输出频率即为该示波器的实时带宽。
测得被测示波器的模拟带宽,在带宽范围内至少记录10组有代表性的扫频点,并绘制出该示波器的幅频曲线图。
10. 采样率的测量✓ 实时采样率:实验采用Agilent DSO5012A 示波器,该示波器的最高采样率为2GSa/s ,分辨率为8bit ,其波形显示区域为水平10div 、垂直8div ,每格100个像素点。
调节Agilent N5181A 射频信号发生器输出周期为T 的正弦波。
设置示波器垂直灵敏度于合适档,时基置于最高实时采样率且无插值档,触发方式设置为单次触发,在Display 菜单下设置显示方式设置为点显示。
启动示波器采集功能,待采集结束后,观察示波器采集到的信号是否为整数倍周期,若不是整数倍周期,则改变信号发生器周期T ,重新启动采集,直至采集到整数倍周期信号;观测一个周期内的采样点数N ;根据式(1)可计算出最高实时采样率f max ,并将结果记录下表。
Nf =Tmax ……………………………………………(1) 式中:f max ——最高实时采样率,单位Sa/s ; N ——被测信号一个周期的采样点个数; T ——被测信号的周期。
✓ 等效采样率:根据显示器的分辨率和示波器最快时基来计算:Nf =te ……………………………………………(2) 式中:f e ——最高等效采样率,单位Sa/s ;N ——示波器时基水平方向上每一格所包含像素的个数pixel/div ;t ——最小时基档级值(s/div ); 11. 触发耦合方式的测试(Agilent DSO5012A )连接Agilent 33220A 任意波形发生器的输出到示波器的输入通道。
设置任意波形发生器输出频率为1kHz 正弦波,输出电压峰峰值为3V ,偏置电压为1.5V 。
设置示波器垂直灵敏度和时基于合适档级,通道耦合方式设置为直流耦合。
在Mode_Coupling 菜单下设置示波器触发耦合方式为“交流”,调节触发电平并使波形稳定,测量能够使波形稳定的触发电平调节范围。
在Mode_Coupling 菜单下设置示波器触发耦合方式为“直流”,调节触发电平并使波形稳定,测量能够使波形稳定的触发电平调节范围。
并分析触发电平调节范围不同的原因。
在当前任意波形发生器输出的1kHz 正弦波的基础上,调制一个噪声信号,观察示波器波形显示的情况,在Mode_Coupling 菜单下设置示波器触发耦合方式为“高频抑制”, 观察示波器波形显示的情况。
12. 存储深度的测试连接信号发生器的输出到示波器的输入通道。
由式(3),根据产品手册中给出的最大存储深度和最高实时采样率,选定一个被测信号的周期T ,计算出被测信号周期数N (N 为大于等于1的整数)。
设置信号发生器输出周期为T 的正弦波。
调节示波器垂直灵敏度于合适档,时基于最高实时采样率且无插值的最快档;触发方式为单次,点显示模式,启动采集,待采集结束后,调节时基档,在示波器中观测采集到的信号周期个数N1应与通过式(3)计算出的周期数N一致。
DN=T fmax (3)式中:f max——产品手册中给出的最高实时采样率,单位Sa/s;D——产品手册中给出的最大存储深度,单位pts;T——被测信号的周期,单位s;N——被测信号的周期个数(N=1,2,3……),N可按照存储深度的大小遵循便于观测的原则自行选定。
四.实验结果记录与分析1、边沿、脉宽等触发类型的使用边沿触发被测波形如何随触发电平上下移动的变化情况:触发类型实验内容边沿上升沿触发下降沿触发触发电平上移触发电平下移触发电平上移触发电平下移左右右左脉宽触发将实验结果:触发类型实验内容脉宽(正脉宽)输入信号周期TTp的设置值触发条件为大于触发条件为小于触发条件为不等于200us 119us 121us 120us脉宽(负脉宽)输入信号周期TTp的设置值触发条件为大于触发条件为小于触发条件为不等于200us 79us 81us 80us分析:在正脉宽触发中,当触发条件为不等于时能使波形稳定的Tp值为大于119us小于121us,为此可以取一个中间值,即120us。