具有可调触发灵敏度的示波器可有效提高电路检测质量

2011-12-24 12:35:07来源: 互联网

触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形。一旦触发被正确设定,它就可以将不稳定的显示转换成有意义的波形。在实际工作中,很多工程师通常把示波器的触发功能视为“一定的”,认为他们一直使用的边沿和毛刺触发是足够的,以前在评估示波器时,触发指标也很少被放在优先考虑的位置上。事实上,随着技术的不断发展,多功能应用对于通用测试测量仪器示波器的要求也越来越高,为有效地完成实际工作,触发灵敏度已经成为目前示波器的主要参考指标。

由于信号在激励、传输和检测过程中,可能会不同程度地受到随机噪声的污染(尤其是小信号的采集和测量),从混有噪声的信号中提取有用信息、防止误触发是当代信息学科研究的焦点之一。目前市场上有部分示波器采用将灵敏度设定为几个特定档位进行调节的方法,这虽然在一定程度上解决了操作难题,但由于信号复杂度越来越高,有限的几个灵敏度档位不能完全满足采集与测量的要求。

为解决触发灵敏度在测量过程中遇到的挑战,北京普源精仪科技有限责任公司(RIGOL)推出了DS1000/DS1000A系列数字示波器,它具有独特的可调触发灵敏度功能,可以有效滤除有可能叠加在触发信号上的噪声,并防止误触发。

RIGOL DS1000/DS1000A系列数字示波器采用了可调节触发灵敏度这一专利技术,在测量小信号方面具有非常实用的意义。为消除实际环境信号噪声的影响,获得稳定的触发,触发电路引入了触发灵敏度。但对于触发灵敏度而言,并不是越灵敏越好:有时灵敏度太高会造成误触发,灵敏度不够又会导致不触发,因此灵敏度的可调性逐渐被重视。DS1000系列示波器实现了真正意义上的触发灵敏度可调,调节范围是0.1div~1.0div。在测试微小信号的过程中,根据屏蔽噪声以及叠加信号的需要来调节示波器的触发灵敏度。

将一个叠加了50mVpp噪声的400mVpp、10kHz的正弦波输入至RIGOL DS1000系列中的DS1102CD,当灵敏度为0.1div时(如图1a所示),该信号无法稳定显示。将可调触发灵敏度调节到0.89div时(如图1b所示),则可清晰地看到叠加噪声后的正弦波。

RIGOL数字示波器的可调触发灵敏度这一特性具有广泛的应用前景。在电生理学实验中,无论是直接引导的电信号,还是经过换能器而间接得到的电信号都是极其微弱的,一般都是mV级,有的甚至是μV级。实验所用示波器的灵敏度需要根据所研究的生物电信号的大小发生改变。例如,在记录神经或心肌纤维的跨膜电位时,灵敏度可调节在5~10mV/cm;而在记录在体神经的电活动时,灵敏度应调至50~100μV/cm。利用RIGOL DS1000/DS1000A系列数字示波器,可针对不同实验灵活地调节触发灵敏度,得到所需的准确波形,这样既降低了实验在仪器操作方面的难度,又满足了对数据准确性的要求,提高了整个实验的质量。

下面我们对上述实验进行类似模拟。将叠加50mVpp噪声的200mVpp、10kHz锯齿波输入至DS1102CD。调节可调触发灵敏度在0.1div~0.5div时,示波器不能稳定触发信号;当可调触发灵敏度调至0.5div~1.0div时,则可以稳定显示波形。将叠加50mVpp噪声的400mVpp、10kHz的锯齿波输入至DS1102CD。调节可调触发灵敏度在0.1div~0.3div时,示波器不能稳定触发信号;当可调触发灵敏度调至0.3div~1.0div时,则可以稳定显示波形。因此,由于输入信号的不同,示波器需要不同的触发来稳定波形。如果输入的是微弱的信号,一个微小的触发变动都会影响波形的稳定度,这就需要可调的触发来满足这样的需求。

图2:输入200mVpp锯齿波时的情况。
图2:输入200mVpp锯齿波时的情况。

目前,RIGOL DS1000/DS1000A系列数字示波器在通信电子设计、医疗专业仪器制造等领域应用得十分广泛。当在频率范围顶部附近捕获信号时,对信号振幅的要求是触发灵敏度与模拟采样带宽相匹配,这对示波器的触发灵敏度功能来说是一个挑战。RIGOL的可调触发灵敏度功能使受噪声干扰的信号也能得到稳定的触发,是一种能够解决实际问题的方法。

图3:输入400mVpp锯齿波时的情况。
图3:输入400mVpp锯齿波时的情况。

关键字:示波器  电路检测质量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1224/article_4265.html
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