示波器的工作原理
数字示波器的工作原理:
示波器的三大指标分别是放大器的频率即带宽,模数转换器的速度即采样率,存储器的容量即存储深度;

带宽
被测信号在进入示波器的时,需要信号增强,要经过放大器进行电流放大,放大器只放大电流,电压不发生变化,但是放大器的工作频率是有限的,随着输入信号频率升高,放大器输出的信号电压幅值会逐渐减小,被测信号通过放大器后,输出幅值降低到实际幅值的0.707倍时,这个频率点就是放大器的带宽也是示波器的带宽,单位是HZ

采样率
被测信号经放大器输出后需要通过模数转换器(简称ADC)进行转换,把这些模拟信号转为数字信号,模拟信号转数字信号是需要时间的,ADC每秒钟转换模拟量的组数称为采样率也是示波器的采样率,单位是Sa/s。如下图所示假设输入信号的频率为1Hz,ADC的采样率为8Sa/S,那么ADC每秒钟就可以输出8组数效字信号,把输入的模拟信号每秒平均分成8个点输出:每143ms输出编码变化一组。示波器标注的采样率是最大采样率,实际采样率是一个变量值,采样率越高波形就越真实。(AD转换器)

采样率的应用示例:模拟输入1hz经ADC采样率15Sa/s输出对应关系如下图所示:

存储深度
被测信号经ADC输出的采样值需要放入存储器中,存储器能放多少组数据存储深度就是多少,存储探度的单是pts,存储探度越大还原出的波形越真实,如图下图存储深度示意图,CPU每隔一段时间来存储器里取一次数据,把这些零散的点信号组合成图像送到显示屏呈现出来。示波器在工作时因为存储深度是固定值,而波形长度是可调的,所以采样率的实际值也是一个变量值,是随着时基发生变化的,但示波器都有一个最大采样率。存储深度就像一张照片的像索(点数),波形长度就像图片的尺寸,采样率就像每平方厘米的点数。照片的像素不变,尺寸越大每平方厘米的点数越少,尺寸越小每平方厘米的点数越多。示波器的存储深度不变,波形越长采样率越小,波形越短采样率越大

假如存储深度16pts,波形长度的计算;把时基调到50ms/格时,波形长度就是50×12=0.6s,那么采样率就为26Sa/s;
注:存储深度 = 波形长度 x 采样率;波形长度 = 每个时基 x 格数;

示波器探头的介绍:
最简单的探头就是一条导线与示波器直接连接(夹子为打铁,探头为信号),大多数探头都有两个档位,1×档和10×档,1×档位被测信号是经过一个 0一500欧姆之间的电阻进入示波器,10X档位(表笔内阻9M)通过阻容元件衰减10倍进入示波器,还有的探头可以衰减100倍,衰减档位在使用的时候要注意,需要使用示波器自带的1KHz的方波信号进行表笔的补偿校准
