大学物理实验数字示波器.ppt

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1、数字示波器使用"Faster,Higher,Stronger"数字示波器优缺点优点1.能长期贮存波形，并能对波形进行放大等多种操作与分析。2.特别适合测量单次和低频信号（无闪烁现象）3.灵活的触发方式（预触发，逻辑触发、脉冲宽度触发等）4.与计算机等硬件设备连接进行交互操作。5.强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数。缺点1.高频信号失真比较大。2.测量复杂信号能力差。3.取样率不高而低于信号频率，可能出现假象和混淆波形。实验目的和仪器了解数字存储示波器基本功能,学会使用数字存储示波器。D

2、S5000数字存储示波器,信号发生器。数字示波器简介示波器是一种用途极为广泛的现代测量工具，一切可转换为电压的电量（如电流、电阻）和非电量（如温度、压力、磁场、光强）以及它们的动态过程均可用示波器来观察和测量。示波器的种类很多，功能也趋完善，随着微电子和计算机技术的发展，数字示波器也应运而生。数字示波器将采集到的模拟电压信号转换为数字信号，由内部微型计算机进行分析、处理、存储、显示或打印等操作。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

3、~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~数字示波器不仅可以观察连续变化的信号，还可以捕捉单个的快速脉冲并将采集到的数据储存下来，然后利用调出功能将储存的数据转换为静止图形定格在屏幕上来进行精确的分析和测量。DS5000数字示波器的最大的特点在于，它将许多特殊功能分别归类到多个不同的功能菜单中，只要按动控制面板上相应的控制按钮或菜单按钮，与之对应的功能菜单将显示在显示屏右侧的菜单框中，此后利用控制面板上与这些菜单项相对应的设置按钮就可对菜单进行逐项设置。~~~~~~~~~~~~~

4、~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~模拟/数字转换器(ADC)数字存储器数字/模拟转换器(DAC)显示电路CRT时基时钟数字计算数字输出接口键盘输入模拟输出接口IEEE488或其它母线连接笔记录仪模拟信号输入放大器/衰减器数字存储示波器-原理图1）取样取样即连续波形的离散化。把模拟波形送到加有反偏的取样门的a点，在c点加入等间隔取样脉冲，则对应时间tn(n＝1，2，

5、3，…),t是常数，取样脉冲打开取样门的瞬间，在b点就得到相应的模拟量an(n＝1，2，3，…)，这个模拟量an就是取样后得到的离散化的模拟量。2）A/D转换若把an中的每一个离散模拟量进行A/D转换，就可以得到相应的数字量。例如a1→A/D→01H；a2→A/D→02H；a3→A/D→03H；…a7→A/D→07H。如果把这些数字量按序存放在存储器中，就相当于把一幅模拟波形以数字量的形式存储起来离散模拟波形用于控制A/D转换速率以及存储器的写入速度，它由一个准确度、稳定性很好的晶体振荡器、一组分频器和相应的组合

6、电路组成。采样时钟时基分频器（扫描(取样)速度t/div控制器）数字存储器模数转换器从被测信号的特定时间取出若干个样点，由控制电路形成存储器的写入地址，并将模数变换后的数据一次存入存储器中，触发信号用于终止存储。1）写地址计数器写地址计数器用来产生写地址信号，它由二进制计数器组成，计数器的位数由存储长度来决定。写地址计数器的计数频率应该与控制A/D转换器的取样时钟的频率相同。2）预置触发功能在数字存储示波器中预置触发可以通过控制存储器的写操作过程来实现。在常态触发状态下，当被测信号大于预置电平时，触发电路便产生触发

7、信号，于是存储器就从零地址开始写入采集的数据，假设示波器的存储容量为1024，则当写满1024个单元后便停止写操作。显示也从零地址开始读数据，则对应示波器屏幕上显示的信号便是触发点开始后的波形。存储显示存储显示是数字存储示波器最基本的显示方式。它显示的波形是触发后所存储的一帧波形信号，即在一次触发所完成的一帧信号数据采集之后，再通过控制存储器的地址依次将数据读出，并经D/A转换稳定地显示在CRT上。依照读出方法的不同，又可分为:CPU控制方式直接控制方式数字存储示波器的主要技术指标1:最大取样速率fmax定义：单位

8、时间内完成的完整A／D转换的最高次数。最大取样速率愈高，仪器捕捉信号的能力愈强。数字存储示波器在某个测量时刻的实际取样速率可根据示波器当时设定的扫描时间因数（t/div）推算。（8.1）式中N——每格的取样数；t/div——扫描时间因数，扫描一格所占用的时间。亦称扫描速度，例如，若某数字示波器的扫描时间因数设定为10μs/div，每格取样数为100点，则此时