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示波器的發(fā)展簡史


  來源: 互聯(lián)網(wǎng) 時間:2019-01-15 編輯:思楊
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模擬示波器用陰極射線管顯示波形,示波管的帶寬與模擬示波器的相同,亦即示波管內(nèi)電子運動速度與信號頻率成正比,信號頻率越高電子速度越快,示波管屏幕的亮度與電子束的速度成反比,低頻波形的亮度高,高頻波形的亮度低。利用熒光屏幕的亮度或灰度容易獲得信號的第三維信息,如用屏幕垂直軸表示幅度,水平軸表示時間,則屏幕亮度可表示信號幅度隨時間分布的變化。這種與時間有關(guān)的熒光余輝(灰度定標(biāo))效應(yīng)對觀察混合波形和偶發(fā)波形十分有效,模擬存儲示波器就是這種專用示波器的代表產(chǎn)品,最高的性能達(dá)到800MHz帶寬,可記錄到1ns左右的快速瞬變偶發(fā)事件。

數(shù)字示波器缺少余輝顯示功能,因為它是數(shù)字處理,只有兩個狀態(tài),非高即低,原則上波形是'有'和'無'兩個顯示。為達(dá)到模擬示波器那樣的多層次亮度變化,必須采用專用圖象處理芯片,例如TEK公司采用DPX型處理器芯片,具有數(shù)據(jù)采集、圖象處理和存儲等多項功能,DPX芯片由130萬個晶體管組成,采用0.65μm的CMOS工藝,并行流水結(jié)構(gòu),取樣率高。它既是數(shù)據(jù)采集芯片,同時也是光柵掃描器,模擬示波管屏幕熒光體的發(fā)光特性,用16級亮度分級,將波形存儲在500×200像素的LCD單色或彩色顯示屏上,每1/30秒更新一次。由于模擬存儲示波器只能依靠照相底片記錄波形,對數(shù)據(jù)保存并不方便,而數(shù)字熒光示波器是數(shù)字處理的顯示,數(shù)據(jù)記錄、處理、保存都十分方便。例如用紅色表示出現(xiàn)幾率最高的波形,蘭色表示出現(xiàn)幾率最低的波形,達(dá)到一目了然。由于數(shù)字示波器已經(jīng)達(dá)到4GHz以上帶寬的水平,配合熒光顯示特性,總的性能優(yōu)于模擬存儲示波器。



科技的發(fā)展離不開示波器


4、數(shù)字熒光示波器

數(shù)字熒光示波器(DPO)為示波器系列增加了一種新的類型,能實時顯示、存貯和分析復(fù)雜信號的三維信號信息:幅度、時間和整個時間的幅度分布。DSO采用串行處理的體系結(jié)構(gòu)捕獲、顯示和分析信號;相對而言,DPO為完成這些功能采用的是并行體系結(jié)構(gòu)。并行結(jié)構(gòu)和基于ASIC硬件的處理技術(shù),使數(shù)字熒光示波器能夠捕捉到當(dāng)今復(fù)雜的動態(tài)信號中的全部細(xì)節(jié)和異常情況,并以人類的眼睛的接受速度顯示出來。

普通數(shù)字示波器要觀察偶發(fā)事件需要使用長時間記錄,然后作信號處理,這種辦法會漏掉非周期性出現(xiàn)的信號和不能顯示出信號的動態(tài)特性。數(shù)字熒光示波器能夠顯示復(fù)雜波形中的微細(xì)差別,以及出現(xiàn)的頻繁程度。例如觀察電視信號,既有行掃描、幀掃描、視頻信號和伴音信號,還要記錄電視信號中的異?,F(xiàn)象,對于專業(yè)人員和維修人員都是同樣重要的。

5、手持示波表

由于其便攜性,重量輕可由電池供電,特別適于現(xiàn)場使用 。



Freetest便攜式無線示波器


6、基于PC機的虛擬示波器

獨立的傳統(tǒng)儀器,性能強大,但是價格昂貴,且被廠家限定了功能,只能完成一件或幾件具體的工作,因此,用戶通常都不能夠?qū)ζ浼右詳U展或自定義其功能。儀器的旋鈕和開關(guān)、內(nèi)置電路及用戶所能使用的功能對這臺儀器來說都是固定的。另外,開發(fā)這些儀器還必須要用專門的技術(shù)和高成本的元部件,從而使它們身價頗高且很不容易更新?;赑C機的虛擬示波器誕生以來就充分利用了現(xiàn)成即用的PC機所帶來的最新科技這些科技和性能上的優(yōu)勢迅速縮短了獨立的傳統(tǒng)儀器和PC機之間的距離,包括功能強大的處理器(如Pentium 4)、操作系統(tǒng)及微軟Windows XP、NET技術(shù)和Apple Mac OS x。除了融合諸多功能強大的特性,這些平臺還為用戶提供了簡單的聯(lián)網(wǎng)工具。此外,傳統(tǒng)儀器往往不便隨身攜帶,而虛擬儀器可以在筆記本電腦上運行,充分體現(xiàn)了其便攜特性。需要經(jīng)常變換應(yīng)用項目和系統(tǒng)要求的工程師和科學(xué)家們需要有非常靈活的開發(fā)平臺以便創(chuàng)建適合自己的解決方案??梢允褂锰摂M儀器以滿足特定的需要,因為有安裝在PC機上的應(yīng)用軟件和一系列可選的插入式硬件,無需更換整套設(shè)備,即能完成新系統(tǒng)的開發(fā)。



Freetest示波器界面,優(yōu)秀的使用體驗是分離式示波器的特點


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