在19世纪的欧洲,第一台火车曾被马车远远甩在死后。当时钟指向了21世纪,高铁时速现已打破400公里,当年的那些马儿现在只能赛马场和动物园见一见了。生活在摩尔定律面前让以年为周期不断被引爆,任何鼎盛在年代大潮面前究竟仅仅一座小岛。昨日仍是欲求千金买马骨,今日就已门前冷落车马稀。模仿示波器就像是当年的马车,也正在渐渐地淡出工程师的视界,在能够预见的某天,他终将会彻彻底底的脱离咱们,成为丈量仪器史书上行将翻过去的一页。
1、从前的一代枭雄
最早的模仿示波器呈现于20世纪初期,大约只要几MHz的带宽。也便是咱们早些年见到的那种CRT显现屏的示波器。原理比较简略,在高中物理中现已有讲过:模仿示波器内部会发生周期性的锯齿波信号来操控银光平电子枪的水平偏转,被测的电压通过扩大后操控荧光屏电子枪的笔直偏转。这样一来,光斑或许亮线就清楚的显现在荧光屏上了,便是波形嘛。
2、一度被推上神坛
在数字示波器刚刚推出的时分,许多工程师对其是不信任的,他们觉得模仿示波器才是实时示波器,而数字示波器不是实时的。现实的确如此,由于数字示波器要先把一段数据收集到高速缓存里边,然后再中止收集,再由后边的处理器把缓存里的数据取出来再进行内插、剖析、丈量、显现。特别是在21世纪之前,这个数据处理的时刻要远远善于示波器收集波形的时刻,也便是说绝大多数的波形都被漏掉了(英文文献称“dead time”,也即死区时刻)。而模仿示波器在带宽满足的状况下,能够实时显现电压的改变状况,这在示波器开展过程中起着至关重要的效果。
3、硬伤注定将被年代扔掉
模仿示波器的长处毋庸赘述,实时性好、原理简略、价格便宜。可是自身的仪器原理也包含了终将会被年代扔掉的硬伤。大略有以下几条:
一、带宽有限:这肯定是丧命硬伤。前面现已说到,模仿示波器的输入信号是扩大后直接操控CRT显现屏的电子枪偏转。尽管扩大器的带宽能够越来预高,可是CRT电子枪的偏转速度是有限的,关于高频信号,电子枪的速度跟不上信号改变。因而,当时模仿示波器带宽真的很难做上去。
二、无法存储和剖析:许多老工程师十分清楚,用模仿示波器保存波形是要拿相机摄影的,假如要测起伏、周期、上升时刻,只能手动去搞。要是想测相位差、功率这些,关于数字示波器这种仅仅勾选一下就能完结的工作,关于模仿示波器简直是体力活。
三、触发才能太弱:底子只能边缘触发吧。想脉宽触发?斜率触发?底子不可能!更不要开个图形来做模板触发这种脑洞大开的触发方法了。
四、功能不稳定:究竟是很多的模仿器材,时刻长了之后目标就不稳了,温漂也要比数字示波器严峻的多。
4、示波器开展的新宠儿
在20世纪80年代开端,数字示波器逐步锋芒毕露。特别是跟着高速ADC芯片和数字处理技能的开展,数字示波器在带宽、触发、剖析、显现方面全面逾越了模仿示波器。现在市面上在售的示波器底子全都是数字示波器了。
这儿要着重的一点依然是死区时刻,这依靠的是数字示波器后边的处理和显现速度。尽管在现有的技能水平下依然无法做到实时处理,可是处理的速度越快,丢掉的波形就越少,有关这方面功能是目标叫做——波形刷新率。因而我们选用示波器的时分也记住重视一下这个参数,究竟关于200MHz带宽示波器来说,简直一切的品牌都会配1G的采样率,可是波形刷新率就差好多了,国际品牌只做到的50K,乃至只要5k,而ZDS2024 Plus做到330k,波形观测的死区时刻就少了特别多,那示波器抓到反常波形的概率就更大了,这一点的不同仍是很大的。