示波器用户培训 共78页PPT资料

CH1 前置
放大器
CH2
前置 放大器
主放 大器
主放 大器
ADC1 ADC2
采集 处理
与
存储
显示处 理器
CRT 驱动
采集时钟
触 发
水平 时基 系统
微处理 器系统
接口部分
• 幅度调节 • 偏移调节
幅度量化
v
确定触发点
显示重组
tΒιβλιοθήκη Baidu
• 水平扫描时间 • 延迟时间
时间量化
四、显示系统原理
荧光屏
垂直偏转板
电子枪

350 tr
f-3dB……带宽；MHz
tr ……上升时间；ns
4.垂直偏转因数-垂直灵敏度
传统习惯：垂直为8格 单 位：uV/div； mV/div; V/div
5.垂直灵敏度误差
ey VV DVdiv10% 0 di v
eY------垂直偏转因数误差 △V----测量读数值
D------校准信号幅度（格数）
• 1972年，由美国Gould公司制造出世界第一台数 字存储示波器 • 80年代中期，美国HP公司率先停止了模拟示波器 的生产 • 90年代，Tek、LeCroy、philips等公司紧随其后， 数字存储示波器的开发与生产出现激烈竞争局面 • 90年代后期，Tek、Agilent都纷纷推出低成本、 通用型、100MHz以下数字示波器，数字示波器开始 逐步取代模拟示波器
住宅等：
2.模拟示波器无法满足新的测量要求
• 记录单次信号 • 观察触发点以前的时间 • 复杂信号：模拟、数字、调制信号交织在 一起 •赫速兹度范围宽：从几秒一次到每秒几十千兆 • 经常需要扑捉几小时，甚至几天才出现一 次的偶发事件 • 抖动的积累和测量，波形变化的测量 • 统计分析能力，后处理分析 • 测量结果拷贝、打印、组成自动测试系统
3.数字化时代要用数字示波器
自动校准：垂直幅度、偏移校准，水平时间 延迟校准
单次采集：扑捉偶发事件、非周期信号 存储与测量：存储多个波形、自动测量多种
参数 无限余辉：扑捉偶发事件或者信号变化 摸板测量：当信号超出规定的边界时把波形
存储器起来 接口功能：GP-IB或RS-232、并行接口
4. 数字示波器的时代已经到来！
V/div—校准信号每格电压值
6.水平偏转因数-扫描时间因数-扫速
ps/div；ns/div；us/div；ms/div；s/div
7.水平偏转因数误差
eX
t
D t
t di v10% 0
di v
8.触发灵敏度
使信号稳定同步显示的最小幅度，表明示 波器同步显示能力。
9.触发晃动
tj
10. 数字示波器的特有指标
1k 记录长度 (500MS/s)
10MS/s
1MS/s
120k 记录长度 C 1M 记录长度
B
A
100kS/s
10kS/s
1kS/s
0.1kS/s
0.01kS/s
10ns 100ns 1us 10us 100us 1ms 10ms 0.1s 1s 10s 100s 1ks 10ks 100ks
扫速（t/div）
1）最高取样速率
MSa/s；GSa/s 通常取决于A/D转换器的 转换速率 2）存储深度
kpts；Mpts 由采集存储器容量决定 3）垂直分辨率
通常给出A/D转换器的比特数，但实际应 该以有效比特分辨率来衡量
4）重复带宽，实时带宽和单次带宽与取样率
重复带宽：与模拟示波器相同，与采样速率无 关
实时带宽：通常用最高取样速率的1/4—1/5的 频率值进行衡量
数字存储示波器
中国电子科技集团公司第四十一研究所
第一节 概 述
1. 电子信息技术飞速发展对电子测试 提出的挑战
2. 通信技术:数字通信、数据传输交换、传 输协议（ATM、SDH、CDMA、CDMA，五花八门）
• 计算机技术:渗透到各种电子设备、 机电设备、家用电器等各个领域
• 集成电路:规模大、速度高、高复杂度 • 数字音频、数字视频、数字卫星、数字
单次带宽：等于实时带宽，如果采用内插算法， 单次带宽可以达到最高采样率的1/2.5
5） 取样率、扫描时间、存储深度
fst/div 10 N
其中：fs----------取样速率；MHz t/div------扫描时间因数；ns N----------记录长度；pts
采样率
1GS/s 100MS/s
第二节 基本组成、基本技术指标和术语
一、示波器的基本组成
• 垂直（Y轴）系统 • 水平（X轴）系统 • 触发系统 • 示波管（CRT）及其供电系统 • 整机电源
二、模拟示波器简化框图
Y1
前置
主放
交替
放大器
大器
Y轴
和
Y2
前置
放大器
主放 大器
断续
驱动
水平
触 发
时基
X轴 驱动
系统
三、数字示波器简化框图
5. 我所开发生产数字示波器的历史
• 93年 开发出AV4442（750MHz）、AV4443（500MHz） 两个型号，
极大地震动和鼓舞了国内示波器行业 • 95年 在AV4442的基础上，把带宽扩展到1GHz • 97年 研制出AV4444型 1GSa/s采样率、200MHz带宽初样机 • 98年 改进AV4443（体积、成本、功耗），成为军队列装采购的产 品AV4451 • 2019年 开发出AV4445深存储型、100MHz通用数字示波器 • 2019年 开发出500MHz带宽、四通道VXI总线示波器模块 AV6681 • 2019年 将鉴定实用化的1GSa/s采样率、500MHz带宽VXI总线示波 器模块 AV6683 • 目前正在进行2GSa/s采样率、500MHz带宽台式示波器AV4446的开 发，预计来年年底可投放市场
第三节 工作原理
一、取样原理
1. 实时取样
被测信号
取样时钟
2. 随机取样
第一 采样周期
第二 采样周期
第三 采样周期
第四 采样周期
3. 顺序取样
第一周期 第二周期 第三周期 第 N 周期
二、 AV4445原理框图
1. 整机原理框图
通道1 通道2 外触发
模拟板(A1)：
●垂直通道1 ●垂直通道2 ●外触发通道 ●通道控制、
水平偏转板
荧光屏
Y轴 输入 信号
水平 偏转 磁场
垂直偏转线圈
水平偏转线圈
电子枪
X轴扫描电压
模拟示波器显示原理
垂直偏转磁场
数字示波器CRT显示原理
五、示波器的基本技术指标
1.带宽
v 1
0
f-3dB
f
示波器带宽的定义
2.上升时间
90% 10%
tr
示波器上升时间的定义
3. 带宽与上升时间的关系
f 3dB