【正文】 轉(zhuǎn)換器延遲線存儲(chǔ)器（R A M ）D/A轉(zhuǎn)換器地址計(jì)數(shù)器D/A轉(zhuǎn)換器垂直放大器水平放大器掃描發(fā)生器邏輯控制電路（微處理器）輸入外觸發(fā)內(nèi)外實(shí)時(shí)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)存儲(chǔ)至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板電子測(cè)量原理 第 81頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 1．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的組成原理（續(xù)） ? 當(dāng)處于存儲(chǔ)工作模式時(shí)，其工作過程一般分為存儲(chǔ)和顯示兩個(gè)階段。 （ 2）觸發(fā)工作方式 1）常態(tài)觸發(fā) — 同模擬示波器基本一樣。 （ 4）面板按鍵操作方式 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的面板按鍵分為立即執(zhí)行鍵和菜單鍵兩種。 電子測(cè)量原理 第 85頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 3．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的顯示方式 （ 4）放大顯示 —— 適于觀測(cè)信號(hào)波形細(xì)節(jié)。 （ 2）能長時(shí)間地保存信號(hào) 便于觀察單次出現(xiàn)的瞬變信號(hào)。 （ 6）外部數(shù)據(jù)通信接口 可以很方便地將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)或其他的外部設(shè)備，進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析處理。 / d ivNft?電子測(cè)量原理 第 90頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 5．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的主要技術(shù)指標(biāo)（續(xù)） （ 3）分辨率 ? 包括垂直分辨率（電壓分辨率）和水平分辨率（時(shí)間分辨率）。 （ 5）讀出速度 ? 讀出速度是指將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的速度，常用 (時(shí)間 )/div來表示。 ? 多處理器系統(tǒng)：由多個(gè) CPU完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、人機(jī)控制等功能。 （ 3）等效取樣和 A/D相結(jié)合 采用等效取樣的方法將高速信號(hào)變?yōu)榈退傩盘?hào)，對(duì)此低速信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)就可能完成測(cè)量任務(wù)。 （ 3）根據(jù)被測(cè)信號(hào)的重現(xiàn)方式選擇。 （ 2）通電預(yù)熱后再調(diào)整各旋鈕，同時(shí)注意各旋鈕應(yīng)先大致旋在中間位置。 （ 2） X軸通道 —— 包括時(shí)基因數(shù)、工作方式、觸發(fā)方式、耦合方式及外觸發(fā)最大輸入電壓等。 （ 3） VOLTS/DIV輸入衰減器。 （ 7） TIME/DIV掃描時(shí)間選擇開關(guān)。 （ 11） XY方式。 ? 低電容高電阻探頭的校正方法是以良好的方波電壓通過探頭加到示波器，微調(diào)電容 C以達(dá)到出現(xiàn)良好的方波。 2） 將待測(cè)信號(hào)送至示波器的垂直輸入端 。 6）計(jì)算被測(cè)直流電壓值。 P P y yV h D k? ? ? ?PPV?yDyk電子測(cè)量原理 第 111頁 用示波器測(cè)量電壓 2．交流電壓的測(cè)量（續(xù)） 例 72 示波器正弦電壓如圖所示， h=8cm、 V/cm、若 K=1： 1，求被測(cè)正弦信號(hào)的峰 峰值和有效值。 2）將待測(cè)信號(hào)送至示波器的垂直輸入端。 6）計(jì)算被測(cè)交流信號(hào)的周期。 xAB電子測(cè)量原理 第 117頁 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率 2．測(cè)量時(shí)間間隔（續(xù)） （ 3）采用雙蹤示波器可測(cè)量兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間差。 ? 再測(cè)量兩波形上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的水平距離 x，則兩信號(hào)的相位差為 Txo360Txx?? ? ?電子測(cè)量原理 第 119頁 用示波器測(cè)量相位 1．用雙蹤示波法測(cè)量相位（續(xù)） 用這種方法測(cè)相位差時(shí)應(yīng)該注意，只能用其中一個(gè)波形去觸發(fā)另一路信號(hào)。 2．捕捉尖峰干擾 ? 適合在較大時(shí)基設(shè)定范圍內(nèi)捕捉重復(fù)的尖峰干擾或單脈沖干擾。 ? 時(shí)域測(cè)量研究的是被測(cè)對(duì)象的幅度－時(shí)間特性 ， 即信號(hào)波形和系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)或階躍響應(yīng) 。 1） 測(cè)量方法 將被測(cè)脈沖直接加到示波器垂直通道 Y的輸入端 ， 波形的垂直方向表示與幅度有關(guān)的參數(shù) ， 水平方向表示與時(shí)間有關(guān)參數(shù) 。 yA S K H? ? ?電子測(cè)量原理 第 131頁 2）測(cè)量誤差及對(duì)示波器的要求 ? 與幅度有關(guān)的測(cè)量誤差來源主要有探頭衰減比誤差 、 示波器的輸入阻抗 、 通道非線性失真 、 讀數(shù)誤差 、 頂值和底值不準(zhǔn)等 。 22 0r r x rt t t??電子測(cè)量原理 第 132頁 ? 普通模擬示波器不能測(cè)量單脈沖的參數(shù)，只能測(cè)量周期脈沖信號(hào)的參數(shù)。 電子測(cè)量原理 第 133頁 2. 調(diào)幅信號(hào)的時(shí)域測(cè)試 ? 調(diào)幅系數(shù)： mcEmE?調(diào)制信號(hào)振幅 ＝載波信號(hào)振幅tU(t )0E mEcE mba1）直線掃描法： 加到示波器 Y軸輸入端，測(cè)出 a、 b長度，則： 100%abm ab????電子測(cè)量原理 第 134頁 ? 2） 梯形圖法 示波器工作于 XY方式 ， 將調(diào)幅波 、 調(diào)制信號(hào)分別加至示波器X和 Y軸輸入端 ， 測(cè)出 a、 b長度計(jì)算 。 階躍響應(yīng) —— 輸入單位階躍信號(hào)時(shí)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)的輸出 脈沖響應(yīng)的積分為階躍響應(yīng) 階躍響應(yīng)的微分就是脈沖響應(yīng) 電子測(cè)量原理 第 138頁 系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的直接測(cè)量方法 微分器 示波器被測(cè)系統(tǒng)單位階躍信號(hào)發(fā)生器示波器被測(cè)系統(tǒng)單位脈沖信號(hào)發(fā)生器被測(cè)系統(tǒng) 示波器微分器單位階躍信號(hào)發(fā)生器h(t)h(t)h(t)u(t)u(t)階躍響應(yīng))( t?)( t?電子測(cè)量原理 第 139頁 3. 反卷積 （ 1） 反卷積定義 已知 y(t)和 x(t)求解 h(t)， 或已知 y(t)和 h(t)求解 x(t) 離散系統(tǒng)的離散卷積或卷積和：已知激勵(lì) x(n)和系統(tǒng)特性用單位樣值響應(yīng) h(n)， 求解輸出響應(yīng) y(n) 離散系統(tǒng)的離散反卷積 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )mmy n x m h n m h m x n m x n h n h n x n??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???( ) ( ) ( 1 / ) ( ) ( ) ( ) ( 1 / ) ( )h t y t x t x t y t h t? ? ? ?或( ) ( ) ( 1 / ) ( ) ( ) ( ) ( 1 / ) ( )h n y n x n x n y n h n? ? ? ?或電子測(cè)量原理 第 140頁 （ 2）頻域反卷積法 ? 時(shí)域卷積 —— 頻域相乘 時(shí)域： 頻域： 有： 頻域反卷積法： ( ) ( ) ( ) ( ) ( )y t x t h t x t h d? ? ?????? ? ? ??( ) ( ) ( )Y j X j H j? ? ??( ) ( )( ) ( )( ) ( )Y j Y jH j X jX j H j?????? 或1 1 1( ) [ ( )]( ) [ ( )]( ) [ ( )]Y j F y th t F H j F FX j F x t???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?1 1 1( ) [ ( )]( ) [ ( )]( ) [ ( )]Y j F y tx t F X j F FH j F h t???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?電子測(cè)量原理 第 141頁 離散系統(tǒng)的頻域離散反卷積計(jì)算公式為 : 式中： ? X(k)為 x(n)的離散頻譜 ， ? Y(k)為 y(n)的離散頻譜 ， ? H(k)為 h(n)的離散頻譜； ? IFFT為快速離散傅立葉變換的反變換 。 ? 3） 計(jì)算機(jī)：。 ? 2） 示波器： 采用數(shù)字存儲(chǔ)示波器 。 u (t)+ ++XY baab電子測(cè)量原理 第 135頁 線性系統(tǒng)的時(shí)域測(cè)量 ? ① n階線性微分方程； ② 對(duì)微分方程進(jìn)行拉普拉斯變換 ， 可得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)； ③ 給系統(tǒng)輸入掃頻正弦信號(hào) ， 測(cè)量對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)的幅值和相位 ， 可得系統(tǒng)的頻率特性； ④ 給系統(tǒng)輸入單位脈沖信號(hào) ， 得到時(shí)域中的脈沖響應(yīng)函數(shù) 。 ? 數(shù)字存儲(chǔ)示波器內(nèi)部有計(jì)算功能，有些參數(shù)可直接得到測(cè)量數(shù)值，如幅度、上升時(shí)間、下降時(shí)間、脈寬等。 測(cè)量誤差一般為百分之幾 。 ? ② 測(cè)量幅度： ? ③ 其它與幅度有關(guān)參數(shù)測(cè)量：從波形上讀出響應(yīng)的刻度值 ， 再比上幅度的刻度值即可 。 優(yōu)點(diǎn)（ 1）能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；（ 2）既可以測(cè)量周期信號(hào)的頻譜，也可以測(cè)量非周期信號(hào)和瞬態(tài)信號(hào)的頻譜 210( ) ( ) , 0 , 1 , 1m j n kmnX k x n e n k m?? ??? ? ??電子測(cè)量原理 第 127頁 信號(hào)的時(shí)域測(cè)量 信號(hào)的時(shí)域測(cè)量是對(duì)以時(shí)間作為自變量的電參量的測(cè)量 ， 即信號(hào)幅度隨時(shí)間變化 的規(guī)律 。 ? ?電子測(cè)量原理 第 125頁 時(shí)域測(cè)量技術(shù) ? 電子測(cè)量的對(duì)象可分為 信號(hào)特性 和 系統(tǒng)特性 兩類 ? 同一物理信號(hào)和系統(tǒng)特性可以在時(shí)間和頻率兩個(gè)域內(nèi)描述 ， 因此有 時(shí)域 和 頻域 兩種測(cè)試方法 。 ? 和 分別為水平線 、 垂直線與李沙育圖形的交點(diǎn)數(shù)； 、 分別為示波器 Y和 X信號(hào)的頻率 。 xAB電子測(cè)量原理 第 118頁 用示波器測(cè)量相位 1．用雙蹤示波法測(cè)量相位 ? 將欲測(cè)量的兩個(gè)信號(hào) A和 B分別接到示波器的兩個(gè)輸入通道。 121010010110050Smst/div55nsx7 1 0/710xxT x D k?? ? ?ms 電子測(cè)量原理 第 115頁 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率 2．測(cè)量時(shí)間間隔 （ 1）測(cè)量同一信號(hào)中任意兩點(diǎn) A與 B的時(shí)間間隔的測(cè)量方法如下圖。 4）調(diào)節(jié)掃描速度開關(guān)，記錄 值。 ? 周期的倒數(shù)即為頻率。 4 10 20D C yV h D k? ? ? ? ? ? ?(V) 1251025010050255V mVV/div零電平線顯示波形（直流電壓）電子測(cè)量原理 第 110頁 用示波器測(cè)量電壓 2．交流電壓的測(cè)量 （ 1）測(cè)量原理 為被測(cè)交流電壓值（峰 峰值）； h為被測(cè)交流電壓波峰和波谷的高度或任意兩點(diǎn)間的高度； 為示波器的垂直靈敏度； 為探頭衰減系數(shù)。 4） 將示波器的輸入耦合開關(guān)撥向 “ DC”檔 ， 確定直流電壓的極性 。 為被測(cè)直流電壓值， h為被測(cè)直流信號(hào)線的電壓偏離零電平線的高度； 為示波器的垂直靈敏度， k為探頭衰減系數(shù)。但是，將使示波器的靈敏度有所下降。 （ 9） EXT TRIG和 EXT HOR外觸發(fā)和外水平共用輸入端。 （ 5） SOURCE觸發(fā)源選擇開關(guān)。 電子測(cè)量原理 第 102頁 示波器的正確使用 3．通用示波器的面板示意圖 （ 1） CH1（ X）通道 1：垂直輸入端。 （ 4）輸入信號(hào)電壓的幅度應(yīng)控制在示波器的最大允許輸入電壓范圍內(nèi)。 （ 5）根據(jù)被測(cè)信號(hào)的測(cè)試重點(diǎn)選擇。 ADC1ADC2RAM1RAM2Vifs數(shù)據(jù)輸出Vifs反相f s( a ) 原理框圖 ( b ) 采樣與存儲(chǔ)波形圖電子測(cè)量原理 第 99頁 示波器的基本測(cè)試技術(shù) 示波器的選用 （ 1）根據(jù)要顯示的信號(hào)數(shù)量，選擇單蹤或雙蹤示波器。然后將 CCD中存儲(chǔ)的信號(hào)讀出并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其結(jié)果存入 RAM。 +++編碼邏輯電路輸出寄存器ViRRR+VrVr采樣時(shí)鐘比較器nn11nn11MSBLSB電子測(cè)量原理 第 93頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 6．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的主要部件及要求（續(xù)） （ 1）高速 A/D轉(zhuǎn)換器 2）并串式 ADC S/H4位并行A / D4位并行A / D4位D/A+減法放大器b7b6b5b4b3b2b1b0(MSB)(LSB)ViV1電子測(cè)量原理 第 94頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 6．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的主要部件及要求（續(xù)） （ 2）存儲(chǔ)器 可將高速采集的數(shù)據(jù)分路變?yōu)榈退贁?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以降低對(duì)存儲(chǔ)速度的要求。 ? 水平分辨率由存儲(chǔ)器的容量決定，常以屏幕每格含多少個(gè)取樣點(diǎn)或用百分?jǐn)?shù)