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浅谈示波器有哪些种类并有哪些区别

2024-08-05 10:18:40  点击:

示波器是电子测量领域中不可或缺的工具,用于观察和分析电信号的波形。示波器的种类多样,可以根据不同的分类方式进行划分。以下是示波器的主要种类及其区别:

一、按信号处理方式分类

  1. 模拟示波器
    • 特点:采用模拟电路(示波管)进行信号处理,利用电子束在荧光屏上描绘出被测信号的瞬时值变化曲线。
    • 优缺点:结构简单、价格相对较低,但带宽、分辨率和测量精度等方面存在局限性,且无法存储和回放波形数据。
  2. 数字示波器
    • 特点:采用模数转换器(ADC)将被测信号转换为数字信号,然后通过软件编程进行信号处理。
    • 优缺点:具有抗干扰能力强、波形存储方便、自动测量等优点,还可以实现FFT(快速傅里叶变换)等功能,将时域信号转换为频域信号,便于分析信号的频谱特性。然而,相比模拟示波器,其价格可能稍高。

二、按结构和性能分类

  1. 普通示波器
    • 特点:电路结构简单,频带较窄,扫描线性差,仅用于观察波形。
  2. 多用示波器
    • 特点:频带较宽,扫描线性好,能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器,测量的准确度可达±5%。
  3. 多线示波器
    • 特点:采用多束示波管,能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形,没有时差,时序关系准确。
  4. 多踪示波器
    • 特点:具有电子开关和门控电路的结构,可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形,但存在时差,时序关系不准确。
  5. 取样示波器
    • 特点:采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示,有效频带可达GHz级。
  6. 记忆示波器
    • 特点:采用存储示波管或数字存储技术,将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储,以供重复测试。

三、其他特殊类型

  1. 混合信号示波器(MSO)
    • 特点:结合了模拟示波器和数字示波器的优点,能够同时观测和分析模拟信号和数字信号,具有多通道能力,提供逻辑分析功能,有助于调试和故障排除。
  2. 存储示波器
    • 特点:能够将波形数据存储在内部存储器或外部存储介质中,进行离线分析和处理,适用于长时间的信号观测和分析。
  3. 便携式示波器
    • 特点:适用于户外和移动应用,便于携带和现场测试。
  4. PC示波器
    • 特点:利用计算机进行信号处理和显示,具有更强大的数据处理能力和更丰富的功能。

区别总结

  • 信号处理方式:模拟示波器与数字示波器在信号处理方式上存在本质区别,前者采用模拟电路,后者采用数字信号处理技术。
  • 性能与功能:数字示波器在带宽、分辨率、测量精度、抗干扰能力、波形存储等方面通常优于模拟示波器,且具备更多高级功能如FFT分析。
  • 应用场景:不同类型的示波器适用于不同的应用场景,如普通示波器适用于简单波形观察,多用示波器适用于多种信号测试,混合信号示波器适用于复杂电路系统分析等。
  • 价格:一般来说,数字示波器的价格可能高于模拟示波器,但具体价格还受品牌、型号、性能等因素影响。

综上所述,示波器的种类多样,各有其特点和适用场景。在选择示波器时,应根据具体的测试需求和应用场景进行综合考虑。