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1 # 開心快樂520一輩子
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2 # QQ之三號
示波管是電子示波器的心臟。示波管的主要引數有:電子槍,偏轉板,後加速級,熒光屏,刻度格子。某些型號的示波管無刻度格
電子槍產生了一個聚集很細的電子束,並把它加速到很高的速度。
這個電子束以足夠的能量撞擊熒光屏上的一個小點,並使該點發光。電子束一離開電子槍,就在兩副靜電偏轉板間透過。偏轉板上的電壓使電子束偏轉,一副偏轉板的電壓使電子束上下運動;另一副偏轉板的電壓使電子左右運動。而這些運動都是彼此無關的。
因此,在水平輸入端和垂直輸入端加上適當的電壓,就可以把電子束定位到熒光屏的任何地方。
1.取樣率

示波器在測量訊號時,需要這樣,一個一個點的對波形進行取樣,顯然,這樣的取樣點越多,所測到的波形,就越接近最真實的波形。如果取樣的點數過少,波形就會失真。

如一臺示波器標註的取樣率是:1GSa/s。sa就是sample ,樣本,樣品意思。1G = 1000MB = 1000 000KB = 1000 000 000位元組。即,每秒可進行10億次取樣。一次採集一個位元組。
注意,這只是示波器標註的最高取樣率。它在實際使用時的取樣率還受限於另外一個引數:儲存深度。
2.儲存深度
示波器在工作時,是在擷取一段一段的波形,然後放在顯示屏上給我們看的。需要將採集到的波形,儲存到記憶體區,方便計算和處理。這塊記憶體區的容量就是儲存深度。這塊記憶體區的容量是有限的而且是一個固定值。
例如,一臺示波器的儲存深度是2.5k。即,意味著,這臺示波器的記憶體區域可以存放2500個取樣點的資料。用儲存深度除以取樣率2.5k/1GSa/s = 2.5us,這就說明,這臺示波器,只有2.5us的取樣時間。

顯然,2.5us長度的波形,在很多情況下,並不能滿足我們的測量要求。所以為了能夠採集到更長時間的波形,示波器會主動降低自己的取樣率。


看示波器的螢幕的每一格佔多少時間,然後計算螢幕上所有,格子的總時間,就可以知道,示波器此時的取樣時間。若增大示波器的儲存深度,那麼示波器需要處理的資料也就會增加,此時若是示波器處理資料的速度慢,那麼示波器就會變得非常卡。
3.頻寬
(1)何為頻寬
示波器的頻寬,很大程度決定了示波器的價格。示波器和示波器的探頭,可以簡單的看成是一個RC低通濾波器。低頻正弦訊號,可以很輕鬆的進入到示波器內部的取樣晶片。

高頻正弦訊號則會受到衰減。

由RC低通濾波器頻率和幅值的關係可知


當頻率高到某一特定的值時,幅值將衰減為原來的0.707倍。這個特定的頻率就是示波器的頻寬。
例如,一個示波器的頻寬為100Mhz。如果輸入一個f = 100Mhz,幅值為1v的正弦訊號,那麼示波器顯示出來的波形,就只有0.707v了。

(2)五倍法則
即,示波器的頻寬應該是被測正弦報訊號的頻率的5倍,最合適。

此時,訊號的衰減,小到可以忽略。那麼100M頻寬的示波器,測量20M以下的正弦波時,衰減可以忽略。
(3)傅立葉變換
由傅立葉變換可知,任何訊號波形,都是由正弦波訊號有限次或者無限次組合得來的。(萬波皆可正弦波)