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谈示波器第一回——模仿仍是数字?

模拟示波器好还是数字数字示波器好,这的确是一个问题,虽然模拟示波器已被数字示波器全面取代,但这并不表示模拟示波器就会消失。事实上在

模仿示波器好仍是数字数字示波器好,这的确是一个问题,尽管模仿示波器已被数字示波器全面代替,但这并不表明模仿示波器就会消失。事实上在一些场合,模仿示波器依然发挥着数字示波器不行代替的效果。

先来简略了解一下示波器的前史。

1900年,斯特拉斯堡大学的物理学教授卡尔·费丁南德·布劳恩( Karl Ferdinand Braun,也有译成布朗的)创造晰世界上第一个阴极射线管模仿示波器。连布劳恩自己决都没有想到这种粗陋的设备在几十年后不但演化成为群众文娱东西——电视,并且还成为电子工业和科研实验室中的一种必备仪器,乃至成为军事设备——雷达。可是示波器真实成为工程师手头的必备东西是在1947年Tektronix推出带有触发功用的511之后。此前人们只能定性的检查,而无法将波形安稳显现在屏幕上以便进行更好的丈量。

事实上在尔后的几十年中,Tektronix简直引领了示波器的开展。Tektronix公司持续改善模仿示波器的功用和可用性,并在1969年首要确立了模块化的概念,推出了7000系列示波器,并在1979年到达巅峰,推出了1GHz带宽的7104。1983年推出了选用集成电路的2465系列,模仿示波器也到了一个全新的高度,完成许多相似数字示波器的功用。但是数字示波器现已开端呈现,并完成了一些模仿所不能完成的功用,渐渐的模仿示波器开端让坐落数字示波器。

数字示波器的创造最早能够追溯到1972年,由Nicolet公司创始,但是真实将其商业化却是HP和Tektronix公司,在80年代,数字示波器还处在转型阶段,还有不少地方需求改善,正是他们的奉献才使得数字示波器的性能在90年代全面逾越模仿。

至此两种示波器都登上了前史舞台,再来看看两者的差异。

结构

模仿示波器的典型结构

数字示波器的典型结构

从这两幅简图中能够看出模仿和数字的最大差异在于波形捕获部分,模仿示波器是直接显现在CRT上,而数字是通过ADC采样系统今后才驱动显现器进行显现,这也是模仿和数字这两种称谓的由来。模仿示波器的结构看似比数字简略,但事实上供给带宽要示波管,笔直放大和水平扫描全面推动,而数字则只需进步前端放大器和ADC则能够。示波管开展到了80年代已非常老练,改善的地步也不是很大,这直接限制了模仿示波器的开展,在出了1GHz带宽的之后,再无质的打破。数字示波器的状况跟模仿恰恰相反,适逢其时,赶上了%&&&&&%和数字电路的大开展,尽管在适当长的一段时刻内,带宽并没有打破1GHz大关。

模仿示波器的长处
操作简略——悉数操作都在面板上,波形反响及时,所见即所得;
不易感生噪声——波形更洁净,无过多噪声耦合
数据更新快——每秒捕捉几十万波形,这个对应于数字示波器的波形更新率;
实时带宽和实时显现——接连波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需凭借内插核算,简略呈现混杂波形。

总归,模仿示波器为工程技术人员供给眼见为实的波形,在规则的带宽内可非常定心进行测验。人类五官中眼睛视觉非常活络,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判别,微细改变都可感知。因而,模仿示波器深受使用者的欢迎。

数字示波器的长处
存储功用——数字示波器都有存储功用,不但能存储设置,还能存储波形。真是利用了这个模仿示波器所不具备的特色,导致了应用上的许多便当。
强壮的触发功用——不但有模仿简略的边缘触发功用,脉宽和单次触发更是初次引进,现在简直一切的数字示波器都有这3种基本功用;触发方位设定,能够恣意界说触发点。
强壮的捕获才能——可选的采样形式,峰值,均匀,包络,可便利的捕获毛刺
强壮的运算才能——不只可进行数学运算,还能进行FFT剖析
均匀的显现——无论是高速信号,仍是低速信号,单次脉冲,仍是重复波形,显现亮度相同均匀
主动丈量——可对电压,时刻参数进行主动丈量,减少了读数差错
自我校准——开机自检,不需求人工对水平缓笔直进行校准
衔接才能——与核算机,打印机,绘图仪便利的链接才能

表1 比照模仿和数字示波器,此处只对实时示波器做比照。

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