keysight數(shù)字示波器原理

    示波器（Oscilloscope）是一種用于觀察和測量電信號波形變化的電子儀器。它通過將電壓信號隨時間的變化以圖形形式顯示在屏幕上，幫助用戶直觀分析信號的幅度、頻率、相位、失真等特性。**功能包括捕獲瞬態(tài)信號（如脈沖）、測量周期性波形的參數(shù)（如占空比、上升時間）、檢測噪聲或干擾等?，F(xiàn)代示波器通常具備自動測量、數(shù)據(jù)存儲和協(xié)議解碼能力，是電子設(shè)計、維修和科研中不可或缺的工具。2.模擬示波器與數(shù)字示波器的區(qū)別模擬示波器通過陰極射線管（CRT）直接顯示連續(xù)信號，響應(yīng)速度快，適合觀察實時變化的波形（如高頻射頻信號）。但功能單一，無法存儲數(shù)據(jù)。數(shù)字示波器（DSO）則將信號數(shù)字化處理，通過ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣后顯示在液晶屏上，支持波形存儲、回放、數(shù)學(xué)運算（如FFT頻譜分析）和協(xié)議解析。雖然存在采樣率限制（奈奎斯特定理），但憑借靈活性和擴(kuò)展性，數(shù)字示波器已成為主流。 示波器開發(fā)本質(zhì)是高速硬件設(shè)計（前端/ADC/存儲）、實時信號處理（濾波/FFT/測量）與人機(jī)交互的三維融合。keysight數(shù)字示波器原理

    示波器帶寬的選擇直接影響不同類型信號測量的準(zhǔn)確性和可靠性。帶寬不足會導(dǎo)致信號失真、細(xì)節(jié)丟失和測量誤差，而過高帶寬可能引入額外噪聲。以下是針對不同信號類型的詳細(xì)分析及帶寬選擇建議：??一、帶寬不足對各類信號的共性影響幅度衰減所有信號在接近示波器帶寬極限時均會出現(xiàn)幅度衰減。當(dāng)信號頻率達(dá)到帶寬值時，幅度衰減至真實值的（-3dB點）13。例如，100MHz正弦波用100MHz帶寬示波器測量時，幅值誤差達(dá)30%1。上升時間失真示波器上升時間tr≈≈（BW單位為GHz）。帶寬不足會延長測量到的信號上升時間，導(dǎo)致快沿信號（如數(shù)字脈沖）的時序分析失效。例：真實上升時間1ns的信號，用350MHz帶寬示波器測量時，測得值達(dá)（誤差40%）1。高頻細(xì)節(jié)丟失信號的高次諧波被濾除，波形平滑化，無法反映真實細(xì)節(jié)（如振鈴、過沖）12。 是德進(jìn)口示波器銷售人類用光點亮文明，工程師用示波器讀懂光的語言。

    示波器內(nèi)置算法自動計算參數(shù)：頻率：測量相鄰上升沿時間差的倒數(shù)；上升時間：從10%到90%幅度的持續(xù)時間；占空比：高電平時間與周期的比值；均方根值：對采樣點平方平均后開根號；FFT：傅里葉變換計算頻譜。誤差來源包括采樣率不足和噪聲干擾。14.電源與硬件架構(gòu)示波器電源需低噪聲設(shè)計，避免干擾敏感模擬電路。模擬前端采用高速運算放大器，ADC芯片需精密參考電壓。FPGA或ASIC負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流，CPU處理用戶界面和測量算法。散熱設(shè)計確保高采樣率下穩(wěn)定運行，外殼減少外部電磁干擾。15.校準(zhǔn)原理與過程示波器定期校準(zhǔn)以保持精度。內(nèi)部基準(zhǔn)源生成已知幅度和頻率的信號（如1Vpp、1kHz方波），校準(zhǔn)程序調(diào)整垂直增益、時基和觸發(fā)閾值。探頭補(bǔ)償通過調(diào)節(jié)RC網(wǎng)絡(luò)匹配輸入阻抗。外部校準(zhǔn)需連接高精度信號源（如校準(zhǔn)器），驗證全量程誤差是否在±1%以內(nèi)。

    示波器的TDR功能可在10cm的USB差分線上定位到距接口（因焊點不良導(dǎo)致），而網(wǎng)絡(luò)分析儀更適合評估整條線纜的頻響特性。5.示波器的不可替代性優(yōu)勢總結(jié)時域動態(tài)可視化：***能實時顯示信號波形變化的工具，直觀展示上升時間、振鈴、抖動等參數(shù)。多域關(guān)聯(lián)分析：支持時域、頻域（FFT）、邏輯協(xié)議域的多維數(shù)據(jù)交叉驗證。瞬態(tài)事件捕獲：單次觸發(fā)功能可捕捉納秒級異常（如電源浪涌、靜電放電）?；旌闲盘栔С郑篗SO機(jī)型同步處理模擬與數(shù)字信號，解決跨域故障問題。靈活擴(kuò)展能力：通過探頭（高壓/電流/溫度）和軟件（協(xié)議解碼、數(shù)學(xué)運算）適配***場景。典型應(yīng)用場景示證電源設(shè)計：測量開關(guān)電源的啟動浪涌（時域）與開關(guān)噪聲頻譜（頻域），優(yōu)化EMI濾波。高速數(shù)字設(shè)計：眼圖分析，驗證PCB布局合規(guī)性。汽車電子：捕獲CAN總線信號（數(shù)字解碼）與傳感器模擬輸出（如氧氣傳感器電壓），排查通信超時故障。 通過高壓差分探頭和電流探頭同步捕獲開關(guān)器件（如IGBT/MOSFET）的電壓與電流波形。

Tektronix80E09數(shù)字示波器和Tektronix80E07數(shù)字示波器是配有遠(yuǎn)程采樣器的雙通道模塊，在60GHz帶寬時能夠?qū)崿F(xiàn)低達(dá)450μVRMS的噪聲，在30GHz帶寬時能夠?qū)崿F(xiàn)低達(dá)300μVRMS的噪聲。每個小型遠(yuǎn)程采樣器連接到2米電纜上，大限度地降低電纜、探頭和夾具的影響，保證系統(tǒng)保真度。用戶可以選擇帶寬設(shè)置(在80E09上是60/40/30，在80E07上是30/20)，提供了噪聲/帶寬的佳平衡。80E06和80E01分別是單通道70+和50GHz帶寬采樣模塊。80E06提供了寬的帶寬和快的上升時間及系統(tǒng)保真度。80E06和80E01都提供了±1.6V的杰出的大工作范圍。這兩個模塊都可以使用可選的2米擴(kuò)展電纜，保證杰出的系統(tǒng)保真度和測量靈活性。在與泰克80SJNB抖動、噪聲和BER分析軟件一起使用時，這些模塊可以把抖動和噪聲分解成單獨的成分，洞察眼圖閉合的底層成因，高度準(zhǔn)確地計算BER和三維眼圖輪廓。在與82A04相位參考模塊一起使用時，時基精度可以改善到低200fsRMS的抖動，加上300μVRMS的本底噪聲和14位分辨率，在測量中保證了高的信號保真度。隨著科技的不斷進(jìn)步，示波器的技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。AgilentN1092A示波器應(yīng)用

示波器+邏輯分析儀+協(xié)議分析儀三合一（如RIGOL MSO8000），降低開發(fā)調(diào)試復(fù)雜度 。keysight數(shù)字示波器原理

    高速數(shù)字信號（如PCIe、USB、CPO光模塊）影響機(jī)制：帶寬不足導(dǎo)致眼圖閉合、抖動測量誤差，誤碼率分析失效。對PAM4等高速調(diào)制信號，需捕獲符號率對應(yīng)的基頻和諧波（如112GbpsPAM4的基頻為28GHz）27。帶寬選擇：通用準(zhǔn)則：BW≥×比特率BW≥×比特率（如100Gbps信號需≥180GHz帶寬）。上升時間要求：若信號上升時間>20%單位間隔（UI），。4.射頻調(diào)制信號（如雷達(dá)、通信載波）影響機(jī)制：帶寬不足使邊帶信息丟失，包絡(luò)失真，調(diào)制深度測量誤差27。帶寬選擇：公式：BW≥2×(載波頻率+調(diào)制帶寬)BW≥2×(載波頻率+調(diào)制帶寬)例：1GHz載波+500MHz調(diào)制帶寬的信號，需≥3GHz帶寬27。 keysight數(shù)字示波器原理