数字示波器与模拟示波器的区别
数字示波器与模拟示波器的对比
数字示波器与模拟示波器的对比一、模拟和数字,各有千秋廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,带宽100MHz的同步示波器开发成功,这是近代示波器的基础.五十年代半导体和电子计算机的问世,促进电子示波器的带宽达到100MHz。
六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献,出现带宽 6GHz的取样示波器、带宽6GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平,为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器.模拟示波器从此没有更大的进展,开始让位于数字示波器,英国和法国甚至退出示波器市场,技术以美国领先,中低档产品由日本生产。
模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进.数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。
加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。
廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。
但是模拟示波器的某些特点,却是数字示波器所不具备的:操作简单——全部操作都在面板上,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间.垂直分辨率高-—连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
数据更新快——每秒捕捉几十万波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
实时带宽和实时显示—-连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
简而言之,模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试.人类五官中眼睛视觉十分灵敏,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断,微细变化都可感知。
因此,模拟示波器深受使用者的欢迎.二、数字示波器独领风骚八十年代的数字示波器处在转型阶段,还有不少地方要改进,美国的TEK公司和HP公司都对数字示波器的发展作出贡献。
数字存储示波器实验报告
数字存储示波器实验报告实验目的:1. 学习数字存储示波器的基本原理和使用方法。
2. 掌握数字存储示波器测量和显示波形的方法。
3. 理解数字存储示波器与模拟示波器的区别。
实验原理:数字存储示波器可以将模拟信号转换为数字信号,并通过数字方式存储和显示波形。
数字存储示波器使用的是采样信号方式,即每隔一段时间采集一次波形信号,将其转换成数字信号后保存在存储器中。
用户可以通过控制数字存储示波器的触发条件,来实现对特定波形的捕获和显示。
数字存储示波器与模拟示波器相比,具有很多优点。
例如,数字存储示波器可以使用自动测量功能,快速测量各种参数(如频率、周期、峰值等),并提供精确的数值结果。
数字存储示波器还可以捕获稀疏信号和故障信号,以及存储和重放波形,方便分析和调试。
实验步骤:1.将数字存储示波器接通电源,并将信号源与示波器连接。
调整信号源输出电压,并选择示波器的输入通道和延时/触发模式。
2.触发示波器并捕获波形。
通过控制示波器的触发条件和触发电平,调整示波器的采样时间和位置,以捕获特定波形的全部信息。
在捕获到波形后,用户可以对其进行保存和重放,也可以对波形进行缩放和移动,以便于更好地观察和分析。
3.测量波形的主要参数。
示波器可以通过内置的自动测量功能,对波形的主要参数(如峰-峰值、频率、周期、占空比等)进行快速测量。
用户还可以手动测量波形的特定参数,获得更加准确和具体的结果。
实验结果:通过本次实验,我们学会了数字存储示波器的基本原理和使用方法,并掌握了数字存储示波器测量和显示波形的方法。
我们还理解了数字存储示波器与模拟示波器的区别,并比较了它们的优缺点。
同时,通过实验数据的处理和分析,我们得到了电路波形的主要参数,并可以据此对电路性能进行分析和优化。
这对我们日后的电路设计和调试都非常有帮助。
数字示波器的原理是怎样的呢
数字示波器的原理是怎样的呢数字示波器是一种电子测量仪器,它可以用来测量和显示电信号的波形、频率、幅度和相位等参数。
与模拟示波器相比,数字示波器具有采样频率高、带宽宽、测量精度高、测量速度快、易于使用和自动化处理等优点,已经成为现代电子工程师和科学家电路测量和分析的主要工具之一。
数字示波器的原理可以分为三个部分:信号采集、数字化和处理显示。
1.信号采集数字示波器的第一部分是信号采集。
它通常包括前置放大器、带通滤波器和采样电路。
前置放大器负责放大电信号,以便后面的电路可以带宽度为宽的信号进行采样。
带通滤波器负责去除在已定波形之外的杂散信号,以保证精度。
采样电路负责在一个定频率下对信号进行采样,并将采样后的信号发给数字化电路。
2.数字化数字示波器的第二部分是数字化。
在这个部分中,采集到的模拟信号需要被转换为数字信号,而数字量不能被直接读取,所以需要进行模拟信号转换。
转换过程使用了一种称为模数转换器的芯片。
这些器件使用一种称为时间分频的技术来将信号转换成数字。
它包括一个可编程时钟,通过改变其周期来确定采样速度,然后将采样电路输出的电压值进行比较,产生与信号幅值相对应的数字代码。
3.处理和显示数字示波器的最后部分是处理和显示。
在这个部分中,被数字化的信号将被处理以给出波形、幅度和频率等的有用信息。
通常,处理涉及下采样、插值、数学函数计算和存储等操作。
最终,处理好的波形数据将被显示在数字示波器的屏幕上。
这个过程可以通过编辑波形的颜色、增加标注和测量测量属性,轻松地操纵数据以获得需要的信息。
总的来说,数字示波器的原理是将输入的电信号转换成数字信号,然后对数字信号进行处理以获得波形、频率和幅度等的有效信息,最终将处理好的数据显示在数字示波器的屏幕上。
这种测量仪器已经成为现代电子工程师和科学家进行电路测量和分析的主要工具之一。
示波器的分类
示波器的分类示波器是一种用于测量电信号的仪器,广泛应用于电子、通讯、计算机等领域。
根据不同的测量需求和技术特点,示波器可以分为多种类型。
本文将从不同的角度介绍示波器的分类。
一、按照工作原理分类1.模拟示波器模拟示波器是最早出现的一种示波器,它利用电子管或晶体管放大电信号,并通过光电转换将信号转换成可见光信号。
由于其工作原理类似于电视机,因此也被称为“示像管式”示波器。
模拟示波器具有响应速度快、分辨率高等优点,但由于其结构复杂,价格昂贵,逐渐被数字示波器所取代。
2.数字示波器数字示波器是利用数字处理技术对电信号进行采样、存储和处理,并将结果显示在屏幕上的一种仪器。
数字示波器具有体积小、价格低廉、功能强大等优点,已经成为现代测试和测量领域中最常用的仪器之一。
3.存储式数字示波器存储式数字示波器是一种特殊的数字示波器,它具有存储功能,可以将采集到的信号数据存储在内存中,以便后续分析和处理。
存储式数字示波器适用于需要长时间监测和记录信号变化的场合。
4.混合信号示波器混合信号示波器是一种结合了模拟和数字技术的示波器,它可以同时测量模拟信号和数字信号,并将结果显示在同一个屏幕上。
混合信号示波器适用于需要同时测量模拟和数字信号的场合。
二、按照使用范围分类1.通用型示波器通用型示波器是最常见的一种示波器,它适用于广泛的测试和测量领域。
通用型示波器具有良好的性能、稳定性和可靠性,可满足大多数测试需求。
2.专用型示波器专用型示波器是针对特定领域或特定应用设计制造的一种仪器。
例如,医学领域中常用的心电图机、超声诊断仪等都属于专用型示波器。
专用型示波器具有高度专业化、精度高等特点,但价格较高,适用范围有限。
三、按照测量通道分类1.单通道示波器单通道示波器只具有一个测量通道,适用于单一信号的测量和分析。
单通道示波器价格低廉、体积小巧,是学生、爱好者等初学者的首选。
2.双通道示波器双通道示波器具有两个独立的测量通道,可以同时测量两个信号,并将结果显示在同一个屏幕上。
模拟示波器好还是数字示波器好
模拟示波器好还是数字示波器好为什么模拟示波器没被数字示波器取代?为什么有的模拟示波器比数字示波器贵?模拟示波器和数字示波器哪个好?如何选购示波器?要解决这些问题,我们需要对模拟示波器和数字示波器的优缺点做个对比。
模拟示波器(ASO)的优点:模拟示波器可以看到的电子波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试。
人类五官中眼睛视觉十分灵敏,屏幕波形瞬间微细变化都可感知。
1)模拟示波器最大的优点在于分辨率高,DSO的垂直分辨率一般只有8位,而ASO可以看成无穷大。
DSO的水平分辨率取决于采样速率,而模拟示波器也是无穷大。
因此模拟示波器在扫描周期内不会丢失带宽范围内的任何信号,而数字示波器可能会遗漏细节。
模拟示波器对信号的测量是连续进行的,屏幕上的显示是当时正在发生的情况,因此,模拟示波器比较适合测量调频、调幅、视频、噪声等信号,比较适合电子产品检测、调整和维修等应用,以及基础实验仪器教育使用。
2)相应速度快。
模拟示波器的显示可以说是实时的,而DSO需要经过采样处理,响应速度自然就慢了。
3) DSO有采样噪声,不但观察起来不爽,还会影响信号的波形。
ASO则没有这个问题。
4) 模拟示波器亮度高。
DSO一般用液晶显示器,亮度不高。
而ASO的CRT显示器亮度要高得多,不但能适应不同的光线环境,看起来也更舒服。
5)模拟示波器电路简单,维修方便。
特别是目前市场上的ASO一般都有原理图,更加有利于修理。
而DSO很少提供图纸。
66)模拟示波器有灰度等级特性,可以丰富观察内容,而DSO没有灰度等级特性。
模拟示波器(ASO)的缺点:1)测量低频(低于100Hz)时闪动厉害,低于30Hz时只能看到移动的光点,要根据光点移动的轨迹来推测信号的波形。
也不利于单次信号的测量,因为单次信号一闪而过,不能保持在屏幕上。
2)在释抑时段(逆程或者回扫时段)不能显示波形,如果是非周期性信号,这段时间内的信号将丢失,尽管有些示波器有延时线,可以显示触发前的信号,但是延时线的延时时间有限。
简述示波器的工作原理
简述示波器的工作原理示波器是一种广泛应用于电子测量的仪器,可以帮助电子工程师分析、检测和调整电路中的信号。
它能够快速、准确地捕捉电信号,并以波形的形式显示出来,实现对信号的观测和分析。
本文将从工作原理、示波器的分类和应用方面进行阐述。
示波器主要由三部分组成:输入系统、处理系统和显示系统。
1. 输入系统示波器的输入系统是指将输入的电信号转换成示波器可读取的信号。
输入系统一般包括探头和输入阻抗。
探头一般有两种:电压探头和电流探头。
电压探头是用于测量电压信号的,而电流探头则是用于测量电流信号的。
输入阻抗则是指示波器接收电信号的输入电路,通常为1MΩ的阻抗。
2. 处理系统处理系统是指将输入信号的强度、频率、相位等属性转换成显示信号的格式。
处理系统主要包括时间基准、放大器、触发电路等。
其中,时间基准是指示波器的时基,用于控制信号的采样频率和波形的水平位置。
放大器则是用于放大电信号的电子器件。
触发电路则是对信号进行选择性触发,使得波形在特定条件下才被测量。
3. 显示系统显示系统是将处理系统产生的波形以可视化的方式呈现出来,方便电子工程师观测和分析。
显示系统主要包括CRT显示器、LED显示器和LCD显示器等。
其中,CRT显示器是最常见的显示器,它采用电子束扫描的原理来形成图像。
二、示波器的分类示波器主要分为模拟示波器和数字示波器两种。
1. 模拟示波器模拟示波器是传统示波器的代表。
它使用模拟电路和CRT显示屏来显示波形,能够显示连续的波形,精度和分辨率较高。
此外,模拟示波器还可用于分析信号电路的同步和相位关系等问题。
数字示波器是利用数字技术来实现信号测量和波形分析的。
它采用数字处理器和显示器来处理、存储和显示信号信息。
数字示波器具有采样率高、噪声低、测量精度高等优点,也便于对测量结果的数值分析和处理。
示波器广泛应用于各种电子领域的测量、调试、故障排查等方面。
常见的应用场景包括:1. 电子电路的设计和调试,如调节电路中的传输信号、调节过渡信号。
示波器的选用、基本参数与基本操作
波形点数。
示波器的主要指标:波形捕获率
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示波器的选用总结
实现信号完整性的能力是测试中选择示波器的核心衡量标准,影响数字示波器信号完整性的实现的
因素是:数字示波器的带宽、上升时间、频率响应、采样率和探头系统的带宽和负载效应。 科技改变城市交通出行生态
三、触发能力太弱:基本只能边沿触发吧;
四、性能不稳定:毕竟是大量的模拟器件,时间长了之后指标就不稳了,温漂也要比数字示波器严重 的多。
不同仪器的应用范围
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示波器的原理框图
放大器限制了示波器的带宽(等效为一个RC低通滤波器);模数转换器,采集存储器,决定了示波器 的存储深度;数据处理以及最后的显示。
数字应用需要的带宽
根据以往经验,示波器带宽应比被测系统的最快数字时钟速率至少快 5 倍。如果示波器满足这一标准, 则其能够捕捉高达 5 次的谐波,并实现最小的信号衰减。这个信号分量对于确定数字信号的总体波形非 常重要。但是如果您需要对高速边沿进行精确测量,那么此一次方程式不会考虑快速上升沿和下降沿中 嵌入的实际最高频分量。 科技改变城市交通出行生态
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负载效应---输入电阻
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负载效应---输入电容
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感性负载效应对测量的影响
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探头补偿
模拟示波器的问题
一、带宽有限: 模拟示波器的输入信号是放大后直接控制CRT显示屏的电子枪偏转。但是CRT电子枪的偏转速 科技改变城市交通出行生态 度是有限的,对于高频信号,电子枪的速度跟不上信号变化。因此,当前模拟示波器带宽真的很难做 上去。 二、无法存储和分析: 首个进入二线城市的共享单车企业
模拟与数字示波器时间因数检定方法的差异与结果分析
模拟与数字示波器时间因数检定方法的差异与结果分析作者:黄劲来源:《商品与质量·消费视点》2013年第11期摘要:示波器按照其工作原理的不同包括数字示波器与模拟示波器两种,就目前来看,影响模拟示波器准确性的因素包括示波器输出信号、测量人员分辨力、电平不准确、测量重复性等因素,在这几项因素之中,电平不准确对于测量的影响很小,可以忽略不计;而影响数字示波器测量结果的因素则主要为示波器本身的因素,两者的误差约为10000倍,考虑到数字示波器自身延迟时间会对不确定度产生较大的影响,因此,在检定模拟示波器与数字示波器时需要使用不同的测量方式,分析不准确度的影响,从而达到最精确的数值。
本文主要分析模拟与数字示波器时间因数检定方法的差异与结果。
关键词:模拟示波器;数字示波器;时间因数检定方法;差异;结果一、引言示波器是一种应用范围十分广泛的测量仪器,按照其工作原理的不同包括数字示波器与模拟示波器两种,在示波器的工作过程中,会受到时间因素的影响,模拟示波器其水平扫描参数是依照模拟示波器检定程序而制定,但是,若数字示波器也根据以上的方式进行检定,那么就难以得到最准确的结果,考虑到这一因素,数字示波器不适宜按照以上的方式来检定。
二、模拟与数字示波器时基电路原理分析对于示波器来说,时间因素与示波器时基电路性能有着密切的关系,而模拟示波器时基电路包括扫描电压发生器、扫描门、释抑电路与电压比较器几个部分组成,能够在模拟示波器屏幕之中产生驱动扫描电压,在偏转系数的变化之下,时基电路也会发生周期性的变化,会增加斜坡,继而实现对电压的扫描,随着斜坡电压的上升,斜坡扫描电压的最大值以及最小值就会出现在屏幕上。
其中,相应的水平时间因数与扫描上升的时间相对应,而扫描上升时间的变化由扫描过程中各个档位不同阻容值来决定,从这一层面而言,在扫描过程中产生的误差也会不尽相同,在对其进行检定时必须要分析到每个档位的扫描时间因数。
数字示波器一般使用数字采集原理对信号波形进行采集,数字示波器内部时基信号主要由晶体振荡器产生,经过处理的信号经过相应的处理之后就会通过分频组合得出不同的扫描时间以及采样率,此时,数字示波器就能够根据相关的扫描显示时间与采样率对信号进行相应的量化与编码,再使用二进制的形式将处理后的数据储存与储存器之中,此外,再经过触发功能电路进行判定与触发,再通过模拟的形式显示出来,将波形展示出来。
数字示波器与模拟示波器的区别
数字示波器与模拟示波器的区别示波器是观察波形的窗口,它让设计人员或维修人员详细看见电子波形,达到眼见为实的效果.人眼是最灵敏的视觉器官,可作出比较和判断。
因此,示波器亦誉为波形多用表。
数字示波器,是具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理、连接电脑等独特优点,其使用日益普及。
由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。
下面就为大家介绍数字示波器与模拟示波器的区别:数字示波器,凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力,早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善,以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号以及各种测量参数,如今越来越容易观察。
数字示波器可以对数据进行运算和分析,特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象,因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。
为了让数字示波器工作在合格的状态,对示波器定期、快速、全面的检定,保证其量值溯源.另外,模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。
数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=最高数字化速率/K),一般并不作为一项指标直接给出.从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。
模拟示波器的某些特点,是数字示波器所不具备的:(1)操作简单--全部操作都在面板上,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。
(2)垂直分辨率高——连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
(3)数据更新快--每秒捕捉几十万波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
(4)实时带宽和实时显示——连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
数字示波器实验1
数字示波器实验1:了解数字示波器的主要结构和显示波形的基本原理,掌握使用数字示波器的基本方法。
2:学会使用函数信号发生器。
3:学会使用数字示波器观测波形以及测量电压幅值·周期和频率等。
4:理解李萨如图形合成原理及方法。
1:数字示波器和模拟示波器的区别.数字示波器:把模拟信号转换成数字信号,根据需要采用硬件或者软件手段,对采集的波形数据进行存储运算,分析变换等处理,采用磁偏转显像管或是液晶显示模拟示波器:直接测量信号电压,对信号不进行任何处理,采用静电偏转示波管显示.2:简述数字示波器的工作原理.按照采样原理,利用A/D变换,将连续的模拟信号转变成离散的数字序列,然后进行恢复波形,从而达到测量波形的目的。
3:数字示波器的特点。
数字示波器具有波形触发,存储,显示,测量,波形数据分析处理,且有自动测量的能力等优点.4:李萨如图合成原理及特点。
如果在示波器的CH1通道加上一正弦波,在示波器CH2通道加上另一正弦波,当两正弦波信号的频率比值为简单整数比时,在荧光屏上将得到李萨如图,李萨如图是两个相互垂直的简谐振动合成的结果,fx(ch1通道上正弦波信号频率)/fy(ch2通道上正弦波信号频率)=ny/nx。
(ny为李萨如图与假想垂直线的切点数目,nx为李萨如图与水平线的切点数目)1:手动测量信号峰峰值,周期和频率的原理公式:信号峰峰值=格数x垂直单个格数代表的数值周期=格数x水平单个格数代表的数值调节垂直方向标尺系数按钮2:观察两个信号的合成李萨如图形时,应如何操作示波器?CH1 CH2各入一路,在数字示波器的辅助功能中,将显示模式调节模式调为XY模式,然后调节选择水平,垂直方向标尺系数按钮,将图形移到正中间观察图形.。
模电实验——常用电子仪器的使用
实验1.11.1 示波器的使用示波器的使用示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把电信号变换成看得见的图像,便于人们研究电信号的变化过程。
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、幅度等等。
示波器分模拟式和数字式两种。
模拟示波器的显示装置是电子管,而数字示波器的核心是高速微处理器。
数字示波器功能强,能存储波形,目前正在取代模拟示波器。
但模拟实验所用的GOS-60为模拟示波器。
示波器很重要的一个技术参数是信号带宽信号带宽信号带宽,即测量信号的频带宽度。
GOS-60能测试的波形的最高频率为20MHz 。
相同功能的示波器,带宽越高,价格也越贵。
1. 示波器的基本结构及原理此部分参看实验指导书第3到第5页。
2.2.示波器的面板示波器的面板示波器的操作主要就是调节其面板上的各种按键和旋钮,使屏幕出现清晰稳定的信号波形。
示波器不论什么样的,其面板是有共性的,学习时主要是掌握这些共性的东西,要记住英文名。
图1.1 示波器左下方面板图1.1中,左侧起为:CAL 校准信号、INTEN 辉度调节旋钮、FOCUS 聚焦调节旋钮、TRACE ROCATION 轨迹旋转(当水平轨迹与刻度线不平行时,用螺丝刀调整)、POWER 按键。
示波器一般都自带一个内部的校准信号 “CAL ”输出,该校准信号的幅度、周期是已知并且是固定不变的,一般是频率为1KHz ,峰峰值V P-P 为2V 的方波信号。
用它可以判断示波器自身工作是否正常。
图1.2 示波器右侧上方面板图1.2的左侧HORIZONTAL水平方向区域,调整波形的X轴参数。
常用的为:POSITION水平位置旋钮TIME/DIV扫描时间旋钮:表示显示屏上水平一大格(即1cm)对应的时间间隔×10 MAG按键:按下,信号水平方向放大10倍SWP. V AR.扫描微调校准旋钮:测量信号周期频率时,要顺时针拧到底。
示波器在汽车电子中的故障诊断和维修
示波器在汽车电子中的故障诊断和维修随着汽车电子技术的不断发展和普及,现代汽车中集成了大量的电子部件,如发动机控制单元、传感器、执行器等。
这些电子部件对于汽车的性能和安全至关重要。
然而,由于各种原因可能会出现电子系统的故障,给汽车的正常运行带来了很大的困扰。
为了能够准确快速地定位并修复故障,工程师们发展出了一种有效的工具——示波器。
一、示波器的原理和类型1. 示波器的原理示波器利用电子束在荧光屏上的显示原理,通过显示电压随时间变化的波形图,帮助技术人员观察电子信号的波形、频率、相位以及幅度等重要参数。
2. 示波器的类型目前市面上主要有模拟示波器和数字示波器两种类型。
模拟示波器适用于对波形的快速变化进行观察和分析,而数字示波器通过内置的模数转换器将连续的模拟信号转换为数字信号进行分析,更加精确和灵活。
二、示波器在汽车电子中的应用1. 故障诊断示波器可以帮助技术人员准确定位汽车电子系统中的故障。
通过连接到电子模块或传感器的示波器探头,可以实时观察到信号波形并与理论波形进行比较,从而判断是否出现异常。
例如,在发动机控制单元的故障诊断中,示波器可以帮助检测传感器和执行器的工作状态,以及控制信号的稳定性。
2. 信号分析示波器可以实时监测和分析各种传感器信号,如氧气传感器、节气门传感器等。
通过观察信号波形的形状和频率,可以判断传感器的工作状态是否正常,并据此进行进一步的维修和调整。
3. 电路检测示波器还可用于对汽车电子电路的检测和分析。
通过对电路信号的观察,可以判断电路中是否存在电压过高或过低、电流泄漏以及信号干扰等问题,为工程师提供有效的故障排除线索。
三、示波器的使用技巧1. 正确接线在使用示波器进行故障诊断和维修时,正确的接线非常重要。
需要按照汽车电路原理图或者相关资料上的接线示意图,将示波器的探头与被测信号正确地连接。
2. 设置合适的参数根据被测信号的特点和要观测的波形进行合理设置示波器的参数,如时间基准、触发方式、增益等。
仪器仪表行业研究:示波器:行业空间超百亿,进口替代加速
市场数据(人民币)市场优化平均市盈率18.90 国金仪器仪表指数2012 沪深300指数3721 上证指数2974 深证成指10522 中小板综指11045满在朋分析师 SA C 执业编号:S1130522030002 manzaipeng @ 李嘉伦 分析师 SA C 执业编号:S1130522060003lijialun @示波器:行业空间超百亿,进口替代加速 行业观点 ⏹ 示波器被誉为“电子工程师之眼”,核心指标为带宽和采样率。
示波器是一种精确复现信号电压随时间变化的仪器,能够对于各种波形参数进行测量和分析,带宽和采样率为数字示波器的核心指标;其中带宽决定了示波器所能检测信号的频率范围,而采样率决定了信号采样的频次。
⏹ 上游芯片为示波器行业核心壁垒,国内外厂商示波器性能差距大。
通过分析示波器的工作原理后,我们发现放大器芯片、ADC 芯片和FGPA 芯片决定了示波器的带宽和采样率两大核心指标。
海外厂商通过迭代芯片材料、研发新技术打破数字示波器带宽和采样率上限,根据《示波器最新技术进展及发展趋势》论文显示,是德科技、力科、泰克三家海外头部厂商示波器产品最高带宽分别达到110GHz 、100GHz 和30GHz ;受制于上游芯片环节的技术壁垒,国产厂商数字示波器的芯片主要以进口为主,国产示波器产品主要集中在4GHz 及以下的低带宽市场,与海外高端竞品存在较大性能差距。
⏹ 示波器细分赛道市场空间超百亿,高端市场空间更大。
根据 Imarc 预测,2021年全球数字示波器市场规模约为135 亿元,并有望在 2027 年突破190 亿元,2021-2027年行业CAGR 为5.1%,有望维持稳定增长。
按照带宽进行分类,带宽在 4GHz 以下的示波器市场份额仅为10%,而带宽在13GHz 以上的示波器市场份额达到70%,高带宽数字示波器具有更大市场规模,海外厂商凭借着示波器的高带宽优势,垄断行业多数市场份额。
(完整)示波器使用教程
示波器使用教程示波器是一种图形显示设备,它描绘电信号的波形曲线。
这一简单的波形能够说明信号的许多特性:信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中“变化部分”信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。
一、数字示波器与模拟示波器的异同及选择示波器通常分模拟示波器和数字示波器两种。
初期主要为模拟示波器。
中期数字示波器独领风骚。
廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器逐渐从前台退到后台。
但是在发展初期模拟示波器的某些特点,却是数字示波器所不具备的: ○操作简单:全部操作都在面板上可以找到,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。
○垂直分辨率高:连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
○数据更新快:每秒捕捉几十万个波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
○实时带宽和实时显示:连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
简而言之,模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试。
人类五官中眼睛视觉神经十分灵敏,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断,细微变化都可感知。
因此,刚开始模拟示波器深受使用者的欢迎。
如何选择示波器 自从示波器问世以来,它一直是最重要、最常用的电子测试工具之一;由于电子技术的发展,示波器的能力也在不断提升,其性能与价格也五花八门,市场参差不齐,本文从多方面阐述您如何选择示波器。
了解您的信号? 您要知道您用示波器观察什么?既您要捕捉并观察的信号其典型性能是什么?您的信号是否有复杂的特性?您的信号是重复信号还是单次信号?您要测量的信号过渡过程带宽,或者上升时间是多大?您打算用何种信号特性来触发短脉冲、脉冲宽度、窄脉冲等?您打算同时显示多少信号? 模拟还是数字?传统的观点认为模拟示波器具有熟悉的面板控制,价格低廉,因而总觉得模拟示波器“使用方便”。
模拟示波器和数字示波器的工作原理区别
模拟示波器和数字示波器的工作原理区别示波器是一种测量电信号的仪器,它可以将电信号转换为可见的波形,便于分析和测量。
现代化的示波器主要有模拟示波器和数字示波器两种类型。
本文将从工作原理的角度,对两种示波器进行比较。
模拟示波器的工作原理模拟示波器是一种基于模拟电子学原理的仪器,其主要由电子光栅管、垂直放大器、水平放大器、触发电路和扫描发生器等组成。
其中,电子光栅管是模拟示波器的核心部件,它可以将电信号转换为连续变化的亮度和位置信息,形成屏幕上的波形。
模拟示波器的工作原理是,将待测信号输入到垂直放大器中,经过放大后,再将放大后的信号输入到电子光栅管中。
电子光栅管通过电子束对荧光屏进行扫描,荧光屏所发出的光线经过透镜进行聚焦,最终形成示波器屏幕上的波形。
模拟示波器具有以下特点:1.可以测量低频、高幅度信号,因为模拟电路可以对信号进行高增益放大;2.波形连续,能够观察到电信号的细节信息,如噪声、瞬间变化等;3.抗干扰性好,因为模拟电路对高频干扰信号有一定的滤波能力。
数字示波器的工作原理数字示波器是一种基于数字信号处理技术的仪器,其主要由AD转换器、触发器、数值处理器和显示器等组成。
数字示波器可以将模拟信号采样后转换为数字信号,利用数字信号处理技术进行波形分析和显示。
数字示波器的工作原理是,将输入信号经过AD转换器转换为数字信号,然后利用数值处理器对数字信号进行处理和分析,最终将处理后的数字信号通过显示器显示出来。
数字示波器具有以下特点:1.可以测量高频、低幅度信号,因为数字电路可以对信号进行高精度采样;2.波形采样离散,可能漏掉一些细节信息,但可以进行一些高级处理分析,如FFT变换等;3.不会受到噪声等干扰的影响,因为数字电路对输入信号进行了数字信号处理,可以有效提取信号信息。
两者的比较从工作原理的角度来看,模拟示波器和数字示波器存在以下不同点:1.数字示波器具有高频、低幅度信号测量的优势,而模拟示波器更适合测量低频、高幅度信号;2.数字示波器测量的波形精度更高,能够进行更多的高级处理和分析,而模拟示波器对信号的细节信息更加敏感;3.数字示波器抗干扰性能好,不会受到噪声等干扰的影响,而模拟示波器抗干扰性能相对较差。
什么是示波器?
什么是示波器?示波器是一种用于显示和测量电信号的仪器。
它能够以波形显示的形式展示电流和电压的变化情况,以及信号在各种电路元件中的传播情况。
对于电子工程师、电路设计师和电子爱好者来说,示波器是一款必不可少的工具。
接下来,我们将深入探讨示波器的原理、分类以及应用。
一、示波器的原理示波器的基本工作原理是通过观察变化的电压信号的波形来分析电路的工作情况。
在示波器中,电压信号会被转换成电子束在荧光屏上划出的波形。
示波器的核心是垂直放大器和水平扫描器,垂直放大器负责放大电压信号以便观察,而水平扫描器则控制电子束在荧光屏上的位置。
二、示波器的分类1. 根据使用领域的不同,示波器可以分为通用示波器和专用示波器。
通用示波器适用于多种电子设备的测试和测量,而专用示波器用于特定领域的测量和分析。
2. 根据波形显示方式的不同,示波器可以分为模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器通过模拟电路来实现波形的显示,而数字示波器则将电压信号进行数字化处理后在显示屏上显示波形。
3. 根据带宽的不同,示波器可以分为低频示波器、中频示波器和高频示波器。
低频示波器适用于低频电路信号的测试,而高频示波器则适用于高频电路信号的测试。
三、示波器的应用1. 在电子设备维修中,示波器可以用来检测电路中的故障。
通过观察波形的变化,可以确定电路是否正常工作。
2. 在电路设计中,示波器可以用来验证电路设计的正确性。
通过观察波形的形状和波峰的幅度,设计师可以判断电路是否满足设计要求。
3. 在通信领域,示波器可以用来分析和调试各种信号波形。
例如,可以用示波器来观察无线电信号的变化或者找出通信中的故障。
4. 在教学实验中,示波器是一种重要的工具。
它可以用来演示电路运行的过程,使学生更好地理解电子原理。
5. 在科学研究中,示波器可以用来观察和记录各种信号的变化。
比如,在物理研究中,可以用示波器来观察光电效应的波动。
通过以上的内容,我们对示波器的原理、分类和应用有了一个初步认识。
示波器的种类和功能介绍
示波器的种类和功能介绍示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器。
它在电子工程、通信、医疗等领域被广泛应用。
本文将介绍示波器的种类和功能。
一、示波器的种类1. 示波管示波器(CRT Oscilloscope)示波管示波器是最早出现的示波器类型。
它使用电子束在荧光荧屏上画出电信号波形。
虽然示波管示波器在一些低频和高电压应用中仍然有用,但由于体积庞大、耗电量大及显示分辨率局限等问题,已逐渐被其他类型的示波器所取代。
2. 数字示波器(Digital Oscilloscope)数字示波器是目前最常用的示波器类型。
它使用模数转换器将模拟信号转换成数字信号,然后通过数码显示屏显示波形。
数字示波器具有抗干扰能力强、波形存储方便以及自动测量等优点,可以满足大多数波形分析需求。
3. 存储示波器(Storage Oscilloscope)存储示波器是一种特殊的数字示波器,具有存储波形的功能。
它能够将输入信号的波形持续地存储在内存中,并通过数码显示屏进行回放。
存储示波器广泛应用于对电信号瞬态过程的观察和分析。
4. 模拟示波器(Analog Oscilloscope)模拟示波器是指使用电子管、晶体管等模拟电子元件工作的示波器。
与数字示波器相比,模拟示波器具有响应速度快、波形显示更真实等特点。
但模拟示波器的分辨率和存储能力较低,逐渐被数字示波器所替代。
二、示波器的功能1. 波形显示示波器最基本的功能是显示电信号的波形。
通过示波器,我们能够直观地观察到信号的振幅、频率、相位等特性。
波形显示不仅方便我们了解信号的基本特征,还有助于故障诊断和故障分析。
2. 参数测量示波器可以对电信号进行各种参数的测量,如峰值、峰峰值、平均值、频率、周期等。
通过示波器的自动测量功能,我们可以快速准确地获取这些参数,为信号分析提供便利。
3. 多通道观测数字示波器通常具有多通道输入功能,可以同时显示多个信号波形。
通过多通道观测,我们可以对不同信号之间的时序关系进行观察和分析,从而更全面地了解电路或系统的工作状态。
示波器的显示模式和波形调整方法
示波器的显示模式和波形调整方法示波器是一种用于检测和显示电子信号波形的仪器,在电子工程、通信、医学、物理学等领域广泛应用。
示波器的显示模式和波形调整方法是使用示波器的重要技巧和知识点。
本文将介绍示波器的常见显示模式和如何调整波形的方法。
1. 示波器的显示模式示波器的显示模式主要包括模拟示波器和数字示波器两种。
模拟示波器:模拟示波器是指使用电子管或示波管来显示电压波形的仪器。
它可以直观地显示信号的振幅、频率和相位等信息,但由于电子管或示波管的物理特性限制,无法进行数字化处理和存储。
数字示波器:数字示波器是指使用数字技术来显示和处理电压波形的仪器。
它可以实现信号的数字化处理、存储和分析,具有更高的精度和稳定性。
数字示波器的显示模式包括矢量显示、点阵显示和向量显示等。
2. 波形调整方法示波器的波形调整方法是指通过调整示波器的各项参数,使得显示的波形更加清晰、准确。
垂直调整:垂直调整是指调整示波器的垂直放大倍数和偏移量,以展示信号的振幅。
通过调节垂直灵敏度旋钮或按钮,可以使波形的垂直幅度适应显示区域。
同时,调节垂直偏移量可以改变波形的位置,使其居中或位于特定位置。
水平调整:水平调整是指调整示波器的水平扫描速度和触发位置,以展示信号的时间特性。
通过调节水平扫描速度或时间基准旋钮,可以改变波形在横轴上的展示范围。
触发位置的调整可以使波形的起始点位于特定位置。
触发调整:触发调整是指调整示波器的触发电平和触发沿。
触发电平是指触发器对信号进行触发的阈值,通过调节触发电平旋钮或按钮,可以使波形稳定地显示在特定电平上。
触发沿是指触发器对信号上升沿或下降沿进行触发,根据信号特点选择适当的触发沿。
3. 波形显示技巧除了调整示波器的参数,还可以使用一些波形显示技巧,使得波形的细节更加清晰可见。
平均显示:平均显示是指示波器通过多次采样和平均来减小噪声和杂散干扰,以显示更加平滑的波形。
通过选择平均显示模式,并适当调节平均次数,可以得到更加清晰的波形。
示波器
2.2.2 波形显示的基本原理
1.显示随时间变化的图形(续) (2)X、Y偏转板上分别加变化电压,有下面两种情 况:
Uy Uy 1 2 3 -Uy 4 t 1 2 04 3
仅在垂直偏转板的 两板间加正弦变化 的电压,则光点只 在荧光屏的垂直方 向来回移动,出现 一条垂直线段。
0
2.2.2 波形显示的基本原理
2.2 CRT显示原理
2.2.1 CRT
CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成, 基本结构如下图所示。
发 射 阴极K 电子枪 第一阳极A1 聚 焦 Y1 偏转系统 X1 荧 光 屏
灯丝F 第二阳极A2 RP1 - 辉度 RP2 聚焦 RP3 辅助聚焦 + Y2 偏转板 X2 偏转板
1 电子枪
电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子 束,它由灯丝F、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、A2 组成。
通过调节控制栅极G对K的负电位可控制电子束的 强弱,从而调节光点的亮度,即进行“辉度”控 制。
调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮,通过对它进 行调节可调节G2与A1和A1与A2之间的电位;调节A2 电位的旋钮称为“辅助聚焦”。 电子束聚焦的原理是,电子从阴极K发射,经G1、 G2、A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。
图2.2 扫描电压实际波形
增辉:扫描正程时显示被测信号的波形,要求在此期间增强 波形的亮度。可在栅极上叠加正极性脉冲或在阴极上叠加负 极性脉冲实现。 回扫线:扫描逆程时,电子束向左移动过程中出现的亮线。 休止线:假如在Y偏转板上加正弦电压,在扫描休止时,在 起始点位臵出 现的一条垂直亮线。 正程波形 (与被测信号波形相同) 消隐:对回扫线和休 止线消隐。可以在栅极 上叠加负极性脉冲或在 阴极上叠加正极性脉冲 休止线 回扫线 实现。
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数字示波器与模拟示波器的区别
示波器是观察波形的窗口,它让设计人员或维修人员详细看见电子波形,达到眼见为实的效果。
人眼是最灵敏的视觉器官,可作出比较和判断。
因此,示波器亦誉为波形多用表。
数字示波器,是具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理、连接电脑等独特优点,其使用日益普及。
由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。
下面就为大家介绍数字示波器与模拟示波器的区别:
数字示波器,凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力,早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善,以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号以及各种测量参数,如今越来越容易观察。
数字示波器可以对数据进行运算和分析,特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节
和异常现象,因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。
为了让数字示波器工作在合格的状态,对示波器定期、快速、全面的检定,保证其量值溯源。
另外,模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。
数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=最高数字化速率/K),一般并不作为一项指标直接给出。
从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。
模拟示波器的某些特点,是数字示波器所不具备的:
(1)操作简单——全部操作都在面板上,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。
(2)垂直分辨率高——连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
(3)数据更新快——每秒捕捉几十万波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
(4)实时带宽和实时显示——连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
总结:
模拟示波器可以把波形看得更清楚更细节,但是存储能力不行,数据量太大,扩展性不够,比如它与计算机很难连接,就不能借助计算机的能力了。
数字示波器由于采样的原因,把有些毛刺过滤掉了,但它偏重数字化,对逻辑电路的测量很好,很容易存储,在电脑上分析数据,现在普遍是使用数字示波器。