差别

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--- oscilloscope [2020/08/10 11:05]
gongyu [2 示波器的关键指标]
+++ oscilloscope [2022/11/13 17:39] (当前版本)
gongyu
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+[[acdlearning|模拟电路设计大师课]]
 ## 关于示波器
 {{ :scopetek.png |}}
 ### 1. 什么是示波器？
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 当然还有现在性价比超高的多功能口袋仪器，参见[[https://www.eetree.cn/doc/detail/158|几款已经商用的开源仪器的设计资源参考]]：
-{{ ::ad2functions.png |}}  <WRAP centeralign>**Digilent/NI公司的口袋仪器Analog Discovery II ** </WRAP>
+{{ :adalm2000multifunction.png.png?1000 }}<WRAP centeralign> ** ADI的多功能口袋仪器ADALM2000 ** </WRAP>
 #### 1.2 示波器都有哪些种？
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   * 灵敏度/动态范围 - 在电压幅度上满足被测信号变化范围的要求
   * 存储深度 - 在每次捕获信号获取的信息量方面满足要求
+示波器的ADC是模拟电压到可供处理、显示的数字量之间的桥梁，它是整个系统的枢纽，因此示波器的核心技术指标也都围绕着ADC进行展开的，我们先来看一下ADC的取样过程：
+当示波器取样外部的输入信号，是以固定的时间间隔进行取样的，在这个间隔时间内，输入信号的大小被转变成了数值，再经过处理之后在示波器的显示屏上显示出来，观察者基于在显示屏上重建的信息来推断原始的模拟输入信号的特性。
+{{ :sampling1.png?800 |}}<WRAP centeralign>**对正弦波进行采样的过程** </WRAP>
+{{ :sampling3.png?800 |}}<WRAP centeralign>**基于采样点重建的原始信号波形** </WRAP>
 #### 2.1 模拟带宽、采样率及二者之间的关系
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 #### 2.2 分辨率、动态范围及二者之间的关系
+量化的过程就是在给定的采样时间点将这个时刻的电压值变换成“数值”记录下来，这需要将输入的模拟信号与分等级（level）的信号进行比较得到，等级划分的粗细也就影响了量化后的数值结果与真实信息的差异，这个等级的划分层级也就是“分辨率”。显然，分辨率越高，量化好的精度也就越高，下面的三个图直观地显示了三个不同分辨率对采样精度的影响：
+{{ ::resolution1.png?500 |}}<WRAP centeralign>**4bit分辨率 - 16个比较等级** </WRAP>
+{{ ::resolution2.png?500 |}}<WRAP centeralign>**5bit分辨率 - 32个比较等级** </WRAP>
+{{ ::resolution3.png?500 |}}<WRAP centeralign>**6bit分辨率 - 64个比较等级** </WRAP>
-{{ :sampling1.png?800 |}}<WRAP centeralign>**对正弦波进行采样的过程** </WRAP>
+被测信号能被分辨的最小电压变化取决于ADC的分辨率位数以及满量程的输入电压范围，它们之间的关系为：
-{{ :sampling3.png?800 |}}<WRAP centeralign>**基于采样点重建的原始信号波形** </WRAP>
+最小电压 = 满量程电压范围/ADC的等级数量
+例如ADC的满量程电压范围为3.3V（一般处理器自带的ADC都是以供电的3.3V为其参考电压），12位分辨率，则其能分辨的最小信号电压变化为 3.3V/4096 ～ 0.8mV
-{{ ::resolution1.png?500 |}}<WRAP centeralign>**采样分辨率** </WRAP>
-{{ ::resolution2.png?500 |}}<WRAP centeralign>**采样分辨率** </WRAP>
-{{ ::resolution3.png?500 |}}<WRAP centeralign>**采样分辨率** </WRAP>
 #### 2.3 存储（记录）深度
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 ### 3. 示波器的正确使用姿势
-#### 示波器的基本操作及要点
+#### 3.1 选取正确的量程
-##### 选取正确的量程
 最基本的设置如下图：
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   - 调节触发电平旋钮，直到电平处于波形垂直方向的中间位置
-### 3. 探头的正确使用
+#### 3.2 正确使用示波器的探头
 {{ :probepic.png?500 |}}
 {{ :scopeproble.png |}}
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 {{ ::probecomp.png?1000 |}}
-### xxx
+#### 3.3 设置好触发
-##### 耦合和极性
-##### 面板的操作
-##### 扫描
-### 触发
 一般都是最后才理解的功能，但是非常有必要理解的重要功能，类似同步的拍照，多数的示波器的同步都是基于信号的上升沿或下降沿到某一个设定的电平，DSO的缺省触发位置为屏幕的中间（水平）。
 {{ ::trigger_button.png |}}
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 一些高端的示波器有着更复杂的触发机制。
 {{ ::edge_trigger.png?500 |}}
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 {{ :triggerpanel.png?500 |}}
-### 存储
+#### 3.4 参数测量
-### 参数测量
 {{ :scopeexpand.png?500 |}}
 {{ :scopenoexpand.png?500 |}}
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 {{ :scopemeasure3.png?500 |}}
-### 频谱分析
+#### 3.5 频谱分析
-#### 垂直灵敏度,耦合,以及极性控制
-#### 水平灵敏度控制
-#### 垂直位置控制
-#### 水平位置控制
+----
-### 其它特性
-{{ :crosweep.gif |}}
-<WRAP centeralign> **A computer model of the sweep of the oscilloscope** </WRAP>
-Pictures of use
-{{ :240px-oscili_het_1.jpg |}}
-<WRAP centeralign> **Heterodyne** </WRAP>
-{{ :240px-oscilli_ac_hum_on_sound_leak.jpg |}}
-<WRAP centeralign> **AC hum on sound.** </WRAP>
- {{ :240px-oscilli_am_beam.jpg |}}
-<WRAP centeralign> **Sum of a low-frequency and a high-frequency signal.** </WRAP>
-{{ :240px-oscilli_noise_leak.jpg |}}
-<WRAP centeralign> **Bad filter on sine.** </WRAP>
-{{ :240px-oscilli_sep_time.jpg |}}
-<WRAP centeralign> **Dual trace, showing different time bases on each trace.** </WRAP>
 ### 4. 示波器的设计/DIY制作
-{{ :scopeblock.png |}} <WRAP centeralign>**数字存储示波器的内部构成 ** </WRAP>
+{{drawio>scopeblockdiagram.png}} <WRAP centeralign>**数字存储示波器的内部构成 ** </WRAP>
 #### 4.1 示波器的主要构成