示波器垂直位数分辨率介绍和应用
1以来,英国比克科技一直在PC示波器的发展上起着成员作用。这些紧凑的示波器,与传统全尺寸的数字存储示波器一样(DSO),已经在市面上得到大量使用。所有这些数字存储示波器背后的驱动力一直是数字电子。随着数字电路时钟速度的增加,示波器制造商通过设计更快采样率和更高带宽的示波器来应对数字电路的挑战。不幸的是,这些不能满足模拟电路设计师的要求:追求更高速度一直是以牺牲动态性能和分辨率为代价的。海洋仪器为了给模拟设计师所需要的示波器,专门推出4262高分辨率的Picoscope示波器和灵活可调分辨率的5000系列Picoscope示波器。
一、什么是数字示波器(DSO)的精度?
示波器的精度取决于它的分辨率。以下是一些可用分辨率的特点:
示波器分辨率 步进量 能检测的小变量 理想的动态范围 6位 64 1.6% (16000ppm) 36dB 8位 256 0.39% (4000ppm) 48dB 12位 4096 0.024% (244ppm) 72dB 16位 65536 0.0015% 96dB
对大多数示波器而言,精度的重要性往往被忽视,工程师可以在百分之几的误差内进行测量(大多数数字示波器DSO一般为3%~5%直流精度),如需要准确测量,需要使用万用表。然而,使用精密示波器进行高速准确测量变为可能。大多数手持万用表具有12位分辨率(相当于3位,虚拟示波器,例如BM805),而16位示波器等效分辨率为4位台式万用表(例如ODM5514)。
除了分辨率和准确性外,噪音也是一个问题。传统示波器前端放大器的设计为高带宽,但是没有考虑低噪声的问题。16位示波器的设计者面对更艰巨的工作,因为仅0.0015%的噪声就足以掩盖其测量信号。
比克科技拥有**过20年的经验,不像一些竞争者的设计,仅仅提供可替代的8位ADC示波器,而Picoscopes设计彻底实现低噪声和低失真。海洋仪器提供的12位或16位示波器(例如4262智能动态信号分析仪或高分辨率示波器)具有强的分辨率,显著改善了直流精度、动态范围和信号噪声比。
十一、分析功能有助于您事半功倍
数字示波器的优点是它们能得到的数据进行测量,且按一下按钮即可实现各种分析功能。虽然可利用的功能因厂家和型号而异,但它们一般包括频率、上升时间、脉冲宽度等测量,有些示波器还提供很多分析模块,例FFT、功率分析、数学运算等**常功能。
十二、相应配套的附件和探头
*忘记的一点是,当装上探头时,它就成为整个测试电路的一部分了,结果探头将造成电阻性、电容性和电感性负载,使示波器呈现出与被测对象不同的测量结果。因此,针对不同应用配有相应的探头,然后选择其中一种,使负载效应小,使信号得到的复现。由于 SMT 元件的发展,连接更困难,使用不同的附件满足特殊需要。详细见北京海洋兴业科技有限公司专业文章“走向更好的测量,合理地选择探头和附件”。
十三、示波器的操作性能
很显然,如果您不能访问各种功能,数字存储示波器,或者要花很多时间去学习它们,那么您的示波器将价值不大,适当的培训和中文操作界面会使您突破使用上的障碍。
十四、示波器的数据管理和通讯能力
对测量结果的分析非常重要。将信息和测量结果在高速通信网络中便捷地保存和共享变得日益重要。
示波器的互联性提供对结果的分析能力并简化结果的存档和共享。示波器通过各种接口( GPIB 、 RS-232 、 USB 或以太网)和网络通信模式提供一系列的功能和控制方式。
十五、示波器功能的扩展性
为了不断适应需求变化。示波器功能可以随机扩展:
○ 增加通道的内存以分析更长的记录长度
○ 增加面对具体应用的测量功能
○ 有一整套兼容的探头和模块,加强示波器的能力
○ 同通用第三方的PC Oscilloscope Windows 兼容的分析软件协同工作,例如 OIscope 示波器软件。
○ 增加附件,如电池组和机架固定件等。
总之,示波器的选择是一个看似简单而又是您很难处理的问题,兴安盟示波器,市场上产品很多,并且技术各有差异,有时很难让您下决定。以上说明可能给您一些建议,采用上图的选择过程会对您更有益。根据多年经验,选择示波器有以下“经验法则”:
ART模拟示波器,选择四要素:性价比(价格与产品质量品牌的比较优势)、测试带宽(5倍经验法则)、通道数量(2或4)、供应商能力(售后是否得到保证)。
DSO数字存储示波器,在测试信号带宽、示波器带宽、示波器实时采样率、示波器存储深度之间找到平衡,有以下经验可循:示波器带宽是信号带宽的5倍;示波器实时采样速率≥4倍示波器带宽;存储深度≥采样速率×要求较长保存时间。
DPO数模兼合示波器,在基本指标要求上与DSO一致,但需要引入二个能力:屏幕刷新率、波形触发与分析能力。
USB Oscilloscope
特殊功能需求。①你如果需要到现场工作,并且需要电池供电,对仪器的体积要求很严,对仪器的功能除示波器测量外还需要其它测试(例万用表功能),您这时选用手持示波表(HSO)。②如果您在隔离或悬浮时,安全不能得到**,并且需要分析功率、相移时,请选用隔离示波器(DIO),尤其是多通道的DIO。③如果您需要多通道的模拟与数字信号混合测试,您除了选用具有串行总线触发功能的示波器外,您选用MSO混合示波器。