(完整word版)电子测量原理课程总结

1、匕Harbin Institute of Technology电子测量原理知识点总结0901102 班第一章.测量总述1.1测&的基本概念1.1.1测量的基本概念狭义：为确定被测对象最值进行的实验，借助专门设备，直接或间接与同类己知单位量比 较，用数值+单位表示结果广义：为获取被测对象信息进行的实践，借助专门设备，通过感知和识别取得被测对彖的 属性和最值信息，以便于利用的形式表示结果测量的基本婆素五大基本要素：测量对象、测量仪器、测量人员、测量技术、测量环垃。A >»>Jg W * JSEL J9K=仪厂 2:PRM一 才两：ir、_ 左"测量五大基本要

2、素之间的关系测最的分类测最可以分为三类：定最测量、定性测最和定级测量。定量测量：追求的是精准，通常要对测量结果进行课差分析，并给出不确定度。定性测量：是判断被测对彖属性的一种定性测量，对量值的精确度要求不高，是一种粗 略的测量，一般不要求进行误差分析，即不要求给出误差数值。定级测最：是以技术标准，规范或者检定规程为依据，分辨出被测S所属某一范甬带， 以此来判断被测量是否合格（符合某种级别）的一种定级测量。测试和检验测试：是测最和试验的总称.试验一为了察看某爭结果或某物性能所从1的实践活动。捡测：是检验和测量的总称。检验检査被测量量值是否处丁某范I制内，验证被测量是否合格或某现象是否存在。1.1

3、.2电子测量的基本概念电子测最：以电子技术理论为依据，以电子测最仪器设备为手段，以电量和非电最为 测量对象。电子测量的特点：(1)(2)(3)(4)(5)(6)测量频率范M宽量程范W宽测量准确度高测量速度快易于实现遥测易于实现测量自动化和智能化 1.2计量的基本概念1.2.1计最的定义、特征、分类计量：是实现单位统一、量值准确可靠的活动。是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量。计量的三个主要特征是：法制性、统一性和准确性。 计量按具体内容可分为：科学计量、工程计量和法制计量。特点法制计最依法强制、政府行为、关系国计民生工程计量源丁需求，满足需求科学计量基础性、探索性、先行性测最与计最的比

4、较联系：计最是一种特殊的测量计量是测最的基础利依据区别：比较对象不同，测量误差不同，误差來源不同，目的不同，内容不同, 对象不同，存在范附不同1.2.2比对、检定和校准对比：在规定条件下，对相同准确度等级的同种测量标准或苕测量器几之间的屋值进行 比较，其目的是考核最值的一致性。检定：由法定计最机构确定并证实计最器貝是否完全满足要求而做的全部工作。校准：在规定条件厂 为确定测量仪器、实物量具、标准物质所表量值，与对应测量标 准所复现量值之间关系的一组操作。1.2.3基准和标准基准：定义、实现、保存、复现某基本测最单位的最值、只用于检定其他最具的精度、 不直接参加测量。ffi准分为：主基准、副基准

5、和工作基准-最高水平精度 精度由主基准确定 精度由副基准确定主基准制基准工作基准标准：根据工作基准S现的、不同等级的、便丁经常使用的标准量Jb1.2.4测量标准的传递最值传递：自上而卜的检定计量标准。量值溯源：fi下而上追踪计量标准的过程。1. 3测量课差1.3.1测S谋差及其表示方法绝对i吴差：测量值一真值（或约定真值）Ax = x-4o 相对误差Y：绝对误差与被测量真值之比°y=Ax/A实际相对误纵:绝对误差与彼测屋的约定值之比。* = /a示值相对误差冷：绝对谋差与示值误差之比.Xv = y满度柑对误差Km：绝对误差与®程满度值Z比。1.3.2测量误差分类测量误差可以

6、分为：随机谋差、系统误差和粗大误差。随机误差：在同一测最条件下，多次直fi测最同一量值时，每次测最误差的绝对值和符 号都以不町预知的方式变化的课差。特点：测量结果以平均值为中心呈现随机离散性，但服从统计规律 市无规律、不相关的因素造成 只能减小、无法消除 务次测量求平均一随机误差的“抵偿性”系统误差：在同一测量条件下，多次测量，课差人小、符号保持不变，或测屋条件改变吋 按规律变化。特点：误差呈现规律性 由固定不变的或按确定规律变化的因素造成 不但可以减小、还町以消除 消除误差來源、补偿法、引入修正值粗大误差：一种明显与实际值不同的误差。将确度：包括梢密度与准确度。箱密度：测量值重复一致的程度，

7、反映测量受随Wi吴差的影响。准确度：测最值4真值的接近程度，反映测最受系统误差的影响。1.4测*方法1.4.1 H接测屋和间接测量1.4.2有源最测最和无源最测量 有源最-能携带和传递能最 无源量-不能主动提供能量 仃源量测量信号测量无源最测量系统测鼠或参数测最4、静态、稳态和动态测量被测量例子挣态测量恒定直流信号稳态测最稳定或周期性变化正弦交流信号动态测最随时间变化非周期信号、脉冲信号第二章、时域测*2<1 II述时仙和频率测量的特点-测量精度高，应用范wr自动化程度高，测S速度快。频率的定义：信号在G秒内重复变化N次，则信号的频率/, = N/q.计数器严格按照频率定义实现频率测量。

8、频率测量的方法分类时基电路.输入电路.闸门电路、计数显示电路和控制电路2.2电子计数法测量频率2.2.1测频原理 计数法测频电路主要包«：lirniVnHHiHHIMcJ/_厂 iTFnHHHI RUI 啊 ZW JOI 二I耐叶屯L/上 I标准频率误差:心_ 矶 Ts h应 jL 供口 标n t iv<j PM JSR叶磁 诒 2网 IWc 叶 «fc时基电路：产生电路用來产生所使用的标准频率或时间间隔。2.2.2误差分析测频的误差：包括量化误差和标准频率误差量化谋差（±1误差）：兽=±1=±二N N Tsfje计数器a接测频的总误差&

9、#165;=±竽-等=±（血-I*）TS越长、fx越高、标频精度越高，误差越小减小垃接测频的误差的方法：TS越长、fx越高，测量谋差越小。 标准频率误差越小，测量误差越小。2.3电子计数法测*时间2.3.1测最周期原理ZsSRi7;ifrnnTiiiLLLiiiiMR7；MR "IIIIIIIIIUIM- I KI tA >M>J /« W1 r*3 WC -Irl- I屛坪* Wft ZX * Z X 7 232计数器直接测周的误差 测周的误差主要包拾】量化误差、标准频率误差和触发误差。最化误差（±1误差）:标准频率误差:纽=_坐

10、 TsfcTE合成误差：警=±奢士（忐+|为）厶越长、/：越高、标频精度越高，课差越小；触发课差：是指在门控脉冲受到干扰时，由于干扰信号的作用，使触发提前或者滞后所带来 的谋差。是一种随机误差。消除触发误差的方法：提高披测信号信噪比多周期测量求平均町减小触发淚差减小测周误差的方法：7越长、_越高，误差越小 标频精度越高，测量误差越小： 提高被测信号信噪比，町以减小触发误差，进而减小测最误差； 多周期测量求平均町减小触发溟差和量化误差,进而减小测量谋差。中界频率爲当直接测量频率和直接测量周期的最化误差相等时，就确定了一个测频和测周的分界点, 这个分界点称为中界频率。fm= = ds当&

11、amp;>爲时，宜釆用测频法。 当h<fm时，宜釆用测周。2.4高分辨力时间测*241内插法测时间原理r工= （M+K使用内插法能够使测时的测最谋差缩小到原有的l/k,测时分辨力提高。 内插法分为模拟内插法和数字内插法。2.4.2模拟内插法2.4.3数字内插法一游标法计数器原理：用两个量化单位量形成差值，使被测最被差值量化，肖差值很小时测量分辨力很高。 2.5调制域测量调制域测最的根本目的是显示出频率随时间变化的动态特性。因此如何获得某一个时刻所 对应的频率值（瞬时频率值）是调制域测量的最基本的一个任务。所谓的瞬时频率也不是严格地处在某一个时刻所对应的频率值,而是一个相对较短的时间

12、 段里的平均频率。第三章、电压测量3.1交流电压测*3-1.1表征交流电斥的5个基本参量峰值以零电平为参考的最大电压幅值。均值鼻y =是信号的直流分量。振幅陰：以直流分量为参考的瑕人电压幅值。仃效值U： 个周期T内，交流电压和某直流电压在纯阻上产生的热量相等，则用该直流电压值代表交流电压的有效值。U = J半沖（。血波峰因数時心=鵜反映同一交流电压峰值和有效值的比例关系波形因数Kf =曙晋反映同一交流冇效值和平均值的比例关系3.1.2交流电压测量交流电压检波器微安表交流/直流（AC/DC）电压转换原理检波器冇：峰值检波、均值检波和冇效值检波. 静值检波：基本原理：通过二极管正向快速充电达到输入

13、电压峰值，而二极管反向截上时保持该峰值 （快速充电+慢速放电）。峰值检波器又分为串联式检波器和并联式检波器。峰值检波电路的输出实际上存在较小的波动，其平均ffl略小于实际峰值。 均值检波基本原理：均值检波电路町由整流电路得到。经检波电路之后，输出的总流电流与输入的 交流电压的均值成正比，而与输入交流电压的波形无关。1、峰值电压表原理、刻度特性和谋差分析原理：帰值电压表对被测电压的帰值作出响应刻度特性：表头按正弦交流电压月效值刻度依据：若峰值相等，则表头读数a相等反之亦然。波形误差Y：将表头读数a直接作为实际被测交流电压有效值产生的误差。均值电压表原理、刻度特性和淚差分析 原理：均值电压表对被测

14、电压的均值作出响应 刻度特性：表头按正弦交流电压有效值刻度 依据：若均值相等，则表头读数a相等，反之亦然。任总波的均值：U任g = 0.9a任意波的有效值：任g = /cH£gX09a波形误差Y：将表头读数a直接作为实际被测波形右效值产生的误差模拟式交流电压表的组成方案 两种组成方案：两个巫要指标:称为检波放大式 称为放人-检波式 带宽：工作频率范W 灵敏度：测量微弱信号的能力先检波后放大 先放人后检波. 检波放大式:彳峰值检波带宽、灵敏度、可测电压上限、输入阻抗由峰值检波器决定。 特点：a峰值电压表的常用形式b主要用于奇频电压信号的测量提高指标的措施：a超高频检波二极t? b检波器

15、H接设计在探头中C髙増益低漂移的直流放大器放人检波式：u(t)彳分压器f直流放人.彳微安表u(t)交流放大器t均值检波器彳微安表带宽.灵敏度由交流放人器决定。特点：a均值电压表的常用形式b灵敏度很高。3.1.3分贝测量分贝(dB)：被测量与同类标准最之比的対数以分贝为单位表示的功率比：lOlg dB以分贝为单位表示的电压比：201gJdB绝对电平：功率电平dBm,取P0=lmW.则PX的功率电平/>PtydBm = 10lg=10lgP电压电平dBV,取V0=0.775V.则VX的电压电平P应阿=20®沪20®彘分贝测量:表盘按dB刻度的电压测量或功率测量.3.1.4

16、电压表的使用*1、峰值电压表检波放人式峰值响应、频率范闹较宽（达lOOOMHz）但灵敏度低（mV级）读数的换算：根据波峰因数，将读数换算成有效值（或峰值）2、血值电压表放人检波式均值响应、灵敏度比峰值表有所提高，主要用于视频场介读数的换算：根据波形因数，将读数换算成有效值（或均值）3、有效值电压表可以£1接读出冇效值，非常方便由于削波和带宽限制，将可能损失一部分被测信号的有效值，带來负的测量误差 较为复杂，价格较贵3.2数字电压表组成原理及性能指标孩心部件：A/D转换器。决定了 DVM的主要性能指标。DVM主要性能指标：显示位数：完整显示位：09；非完整显示位（半位）：0和1,必高位

17、。量程：基本最程：无衰减放大时输入电压范M，由A/D转换器动态范M决定。扩展最程：基本量程按10倍放人或衰减扩展分辨力：分辨最小电压变化量的能力，反映DVM灵敏度每跳变一个字对应的输入电压变化最，W字： 瞿。不同量程上分辨力不同，小最程上具有兹高分辨力。分嫌力分辨率： 等于分辨力与最程之比：瞬=缶测量速度：每秒完成的测量次数。主要取决T- A/D的转换速度。测量精度：DVM的测量精度常用固冇误差表示，即 AU = 土（a% S + 卩 Um） 士a%4为读数误差，与读数有关。±p%um为满度误差，与读数无关，只与选用的量程有关。示值（读数）相对误差：丫 =甞=±9% +卩铝

18、）被测最大时读数误差起主要作用，被测最小时满度误差起主要作用。合理选择量程，使被测最大于满量程2/3以上。被测电压接近量程满度，测量相对误差小. 输入阻抗：収决于输入电路，打量程有关。输入阻抗越人越好。3.3电压测*的干扰及抑制技术33.3干扰来源及分类串模干扰：以串联叠加形式对披测信号产生的干扰。45fiST-扰的起因：來自丁被测信号本身 测量引线受外界电磁场感应（50HZ工频信召、雷电、无线电信号引起的电磁干扰）。 特点：干扰信号频率从直流、低频到超高频干扰信号波形町以是周期性的或非周期性叮以是正弦波、非正弦波，也可是随机的50HZ工频干扰是最常见的干扰源共摸干扰：干扰信号同时作用于DVM

19、的两个输入端。共模干扰的起因：被测电圧本身就存在共模电压（被测电压是一个浮置电压）被测电压与DVM相距较远，两若的参考地电位不相等特点：共模干扰电压町能是E流、工频、高频交流共模干扰电压可以上百伏，共至上千伏3.3.2串模干扰的抑制抑制串摸干扰的基本方法：H流串模：软件校准和数据处理方法周期性串模干扰：滤波或枳分式A/D的平均作用尖峰脉冲干扰抑制：输入端限幅+滤波串嫌干扰的误差分析 串模抑制比：NMR = 20lg-dBlnmax其中：匕一-串模干扰电压幅值干扰引起鼓大测屋误差NMR越大，串模干扰抑制能力越强，抗干扰能力越强串模干扰的误差分析（以枳分式DVM为例）分析町知，完全一致串模干扰（N

20、MR=8）的方法是： 设定第一积分时间为干扰信号周期的整数倍 适当选择第一次枳分的开始时间当第一次积分时间T1 一定时，干扰信号频率fn愈高，则NMR愈人，即串模于扰最大危险在低频，尤其50HZ的工频干扰。弗模抑制比越大，误差越小枳分式DVM的串模干扰抑制措施依据：设定第一枳分时间为干扰信号周期的整数倍适当选择第一次积分的开始时间措施：50Hz T频干扰周期 Tn=20ms» 积分时间=20ms、40ms, 80ms、lOOmsbOHz E频干扰受电网波动：bUHz±lHz,枳分时间自动调幣。3.3.3共模干扰的抑制共模干扰原理及基本抑制方法共模干扰原理：共模丁扰电压Ucm

21、通过坏路电流同时作用在DVM的H、L端，但是他们对 H、L端的影响并不相等，即共模电压将转换成串模电压，从而造成测量误差。因此，抑制 共模干扰的基本原理是减小环路电流。抑制方法：减小两路环路电流II和12使干扰对H、L端的影响互相抵消共模抑制比：CMR = 201gclBUcn其中：%:共模干扰电压%：共模电压引入到DVM输入端的串模电压，CMR越大，共模干扰抑制能力趣强，抗干扰能力越强。共模干扰的抑制措施（1）浮置测量，浮置接地端G,减小坏路电流712 0Ucn 怒CMR = 20Ig厂2采用浮豐测量的结论： 浮置测最冇较高的抗共模干扰能力 交流CMR小于直流CMR ,频率越高CMR越小（2

22、）双端对称测量当满足平衡输入条件：芈 =?时，可是U饭=0,完全抑制共模干扰。（3）其他抑制方法®浮置双端对称测量：双端对称输入+浮置方法屏蔽与隔离内层屏蔽：内部模拟电路设置在一个屏蔽盒内 外层屏蔽：屛蔽盒DVM的外壳高度绝缘第4章时域测*4.1概述示波器组成：示波管、Y （垂直通道和X （水平）通道组成。示波器的主要技术指标：频带宽度BW和上升时间tr频带宽度BW, 一般指Y通道的频带宽度BW = fH-fi = fHY通道的频率带宽越宽，输入信号的高频分最衰减就毬少，显示波形越陡悄，上升时间就越上升时间tr:反映Y通道跟随输入信号快速变化的能力 tr越小，跟随速度越快 tr越大，

23、跟随速度越慢0.35（2）偏转因数：在输入信号作用下，光点在荧）t屏的垂H方向上移动1cm （即1格所需 的电压值。单位V/cm, V/div偏转灵敏度一偏转W素的倒数。僞转W素越小，示波器观测微弱信号的能力越强。（3）输入阻抗Zi输入直流信号內=IMG;输入交流信号R/ = IMH; G = 33pF（4）输入方式：被测信号接入示波器Y通道的方式直流方式（DC）：将被测信号的直流成分和交流成分都接入交流方式（AC）：滤掉直流成分，只接入交流成分接地方式（GND）：输入直接接地，不与被测信号相连，确定0电平位置（5）扫描速度：荧光屏上光点在单位时间内水平移动的距离，单位：cm/s或div/s

24、时基因数：打描速度的倒数，单位距离代表的时间，单位：t/cm或t/div时基因数小，便于观测高频信兮或信号细节：时基因数人，便于观测低频信号.（6）触发源选择方式触发源：是指用于提供产生打描电压的同步信号来源。分为：内触发（INT）、外触发（EXT）和电源触发（LINE）o4.2模拟示波技术及通用示波器4.2.1示波管的示波原理示波管的组成：电子枪、偏转系统和荧光屏。波形显示的基本原理：在电了枪中，电子运动经过聚焦形成电子束，电子束通过垂直和 水平偏转板打到荧光屏上产生亮点，亮点在荧光屏上垂H或者水平方向偏转的距离，正比于 垂育或者水平偏转板上的电压，即亮点在屛幕上移动的轨迹是加到偏转板匕的电

25、压信号的波 形。4.2.2通用示波器的垂直通道Y輪入Y输入电路Y前置放 人器延迟线Y后置放人器垂直通道主要由：Y输入电路、Y前置放大器、延迟线和Y后置放大器（输出放大器）组成。（1）输入电路：衰减器+输入选择开关衰减器的作用：衰减输入信号幅度，以免幅度过人导致展示波形失真频率补偿作用，使分压比与输入信号频率无关示波器的垂直灵敏度粗调开关，可改变分压比。输入耦A方式选择：见示波器的性能指标一输入方式。（2； Y前置放大器作用：放大输入信弓；产生内触发信号：垂直灵敏度微调、Y轴移位、极性反转等。结构：差分放大电路，输入不同的直流电位，波形在显示屏Y方向的位置随之改变，即Y 轴移位，对陶Y轴位移（P

26、OSITION ）旋钮。（3）延迟线：一种信号传输网络或信号传输线，起延迟时间的作用。作用：把加到垂11偏转板上的脉冲延迟一段时间，使信号出现的时间®后于打描开始时间， 这样就能保证任屏幕上扌1描出包插上升时M在内的脉冲全过程。延迟线在内触发信号之后引出的原|大1：由于触发扫描的开始时间总是滞后于被测脉冲一段时间，信号波形无法完整地显示出来。 延迟线在内触发信号Z后引出，能保证屏幕上担描出包插上升时河段在内的脉冲全过程。（4）Y输出放大器（后置放人器）作用：将延迟线传来的被测信号放大到足够的幅度，以驱动示波管的垂直偏转系统。 对陶“倍率”开关：使放人量提高5倍或10倍。4.2.4通用

27、示波器的水平通道水平通道的主要任务：产生随时间线性变化的打描电压，放大到足够幅度，输出到水平 偏转板，使光点在屏幕水平方向上达到满偏转。水平通道的组成主要包«：触发电路、扫描电路和水平放人器。电路/ 储发电路71須媾卷生«1环二（1）触发电路作用：为打描电路提供合格的触发脉冲信号。触发电路包括：触发源选择、触发耦介方式、触发极性选择、触发电平调节、描触发方式 选舁（TRIG MODE）.放大整形电路 触发源选择（对应SOURCE选择开关）内触发（INT）触发信©二被测信号外触发（EXT）触发信号二外接与被测信号有严格同步关系的信号电源触发（LINE）触发信号=用5

28、0Hz的工频正弦信号 触发耦合方式选择冇四种耦合方式：a “DC”耦合、b “AC”交流耦介、C “AC低频抑制”耦合、d “AC高频” 耦合. 触发极性选择和触发电平选择作用：决泄触发脉冲产生时刻触发极性：触发脉冲是在触发信号的上升沿期间产生，还是下降沿期间产生？触发电平：触发脉冲是在触发信号电压到达何值时产生？扫描触发方式选择（对应“MODE”选择开关）右触发脉冲时示波器才打痛。 冇无触发脉冲示波器都打描。用于电视信号进行监测与电视设备维修常态触发方式（NORM）：自动触发方式（AUTO）：电视触发方式（TV）:放大整形电路作用：对触发信号进行放大、整形，产生满足要求的触发脉冲。（2）打描

29、电路（fi描发生环）打描发生坏主要由：扫描闸门、打描锯齿波发生器和比较释抑电路。 扫描闸门：在触发脉冲激励卜产生闸门信号，闸门信号启动扫描发生器产生锯齿波电乐, 闸门信号送到增辉迫路，加亮打描光迹。连续打描方式（自动触发方式（AUTO） K.打描闸门总冇闸门信号输出触发扌.1描方式（常态触发方式（NUKM）下，只有触发脉冲件用卜才产生闸门信号。 扫描锯齿波发生器：在闸门信号激励F产生锯齿波扫描信号利用积分器产生线性良好的锯齿波，调节枳分器参数R或C,改变“扫描速度”。比较释抑电路比较电路：使电路产生等幅的锯齿波扫描信释抑电路：保证每次打描的逆程结束后才开始下一次扫描，避免当前打描正程被打断（3

30、）水平放犬器 选择X轴信呂：输入端置“内”：放大锯齿波打描信号输入端置“外”：放大前面板“X输入”端的接入信号，用作X-Y图示仪。 放大X轴信号，使光迹在水平方向上达到满偏4.3波形取样技术及取样示波器43.1波形取样技术取样：从被测波形上取得样点的过程。取样分为：实时取样和非实时取样。实时取样：为了显示信号的一个波形，从这一个波形中取得所冇取样点。非实时取样（等效取样人为了显示被测周期信号的一个波形，从许多相邻波形中取得取 样点。非实时取样原理：被测信号是周期信号，取样时间间隔：TS=mT+At,取样信号的 包络重现原信号的一个波形，包络时间长，可用低频示波器來显示该包络信号。非实时取样技术

31、的核心电路是取样保持器，取样保持器在原理上可等效为一个取样开关和 保持电容串联。利用差值取样技术利于提髙示波器输入阻抗，后续放人器易于制作。步进间隔A t与输入信号最高频率fh应满足采样定理，即1/氐 2fh.非实时取样的显示原理：水平扫描信号为阶梯波电压，阶梯持续时间=两个取样脉 冲的时间间隔，即TS=mT+At.阶梯数二光点数.取样示波器的主要参数（1）帯宽：由于取样后的信号频率己经非常低，因此对采样示波器的频率限制的主要在取 样门。决定频带宽度的W素：取样门的高频性能，元件高频性越好，带宽越宽：取样脉 冲底宽T, T越窄，帯宽越宽。取样脉冲冇两种形式，规则脉冲，Ads = 0.44/t

32、；尖三角脉冲右历= 0.64/t。取样门的最高工作频率（即取样示波器的带宽）忌B =竺竺!由上式町知，取样示波器的带宽与取样脉冲底边的宽度成反比。（2）取样密度：指电路疔描时，在示波器屏幕X轴上显示的被测信号每格对应的采样点数, 单位为，光点数/厘米。堆墓卜的灼*占數n = X方向最大俗转电用S _屏幕上叽、比“、数n -阶梯波毎级上升的电压一陋屏宽度确定，光点总数确定，则取样密度确定.（3）等效打速：取样示波器中，波形的实际经历时间为rnmT+At）,等效于被测信号经过 了 n A t等效打速陰=竽=护釜=护#S：x方向最大偏转电压，等效"扫速粗调" D:快斜波斜率，等效

33、“打速细调” 4.4 »字存储示波器数字存储示波器的工作模式有两个：实时工作模式和存储工作模式。（1）当数字存储示波器为实时工作模式时，其电路组成原理与一般模拟示波器一样。（2）当数字存储示波器为存储工作模式时，其工作过程分为存储和显示两个阶段。 存储阶段：模拟信E数字化并存储；显示阶段：数字信号模拟化并显示。数字存储示波器的技术指标（1）Ai髙取样速率& :单位时间内的取样次数，用每秒A/D转换的般高次数衡量。主要由 A/D转换速率决定；反映捕捉高频信号或快速信号的能力。f_每格的点敎_ N几一扫描时基Wtt 一 而需（2）存储带宽B：存储宽度与取样速率密切相关B = W

34、, N=4-10 N为取样点数。（3）存储容量：主存储器的最人存储容屋，常以字（word）为单位。与A/D转换器分辨率相对应，用垂直每格分级数（级/div）或百分数表示。 由存储器容量决定，用水平每格含取样点数（点/div）或百分数表示（4）分辨率：示波器能分辨的最小电压增最，即最化的最小单元。包括垂a分辨率（电压 分辨率）和水平分辨率（时间分辨率）垂直分辨率：水平分辨率：8年停！B/Nes丘 iIfi)iI!洱用 WK 羽 7 事白勺 E 也豪" ' 1!乡* 鼻埒*S. la.首iI!t-1 O cfliv（5）读出速度：数据从存储器中读出的速度，时I'liJ/d

35、iv 示波器测量脉冲匕升时间及其修正（重点） 示波器带宽有限，上升时间测量存在系统谋差 修正公式：tr = Jg -请00.35其中.trOus彩帰面为示波器固有频带宽度第5章频域测量5.1频谱分析的基本概念信号频谱：信号的全部频率分量组成的福度谱。 频谱的两种基本类型：连续频谱、离散频谱。时频对应关系：周期离散非周期匸频谧仪的分类:5.2扫描式频谱仪打描式频谱仪可分为滤波式和外差式。5.2.1滤波式频谱分析技术滤波式频谱仪的原理：先用带通滤波器选出待分析的信号，然后用检波器将频率分量变为直 流信巧，再送到显示器，将直流信号的幅度显示出来，为了显示输入信号的各频率分量，帯 通滤波器的中心频率要

36、么有多个，要么是可变的。根据滤波器的不同实现形式，可将滤波式频谱仪分为以下几种形式：（1）档级滤波式频 谱仪、（2）并行滤波式频谱仪、（3）扫频滤波式频谱仪、（4）数字滤波式频谱仪（1）档级滤波式频谱仪（非实时频谱测量）由多个帯通互相衔接的带通滤波器和公用检波器构成。特点：并行滤波，串行检波、测最的实时性差、体积人、分辨力不高、适用 丁低频段的音频测试（2）并行滤波式频谱仪特点：并行滤波，并行检波、速度快，测最的实时性强、体积大（3）扫描滤波式频诰仪实质是一个屮心频率在整个宽频率范闱内町调谐的窄帶滤波器。特点：优点：结构简单、价格低廉缺点：测S的实时性差，损耗大，调谐范M窄，分辨力差。（4）数

37、字滤波式频诰仪用个单个数字滤波器代替多个模拟滤波器，滤波器的中心频率由时基电路控制使之顺序 改变。优点：频率分辨力高、处理精度高5.2.2外差式频谱仪特点：频率范附宽，灵敏度高，频率分辨力町变。镜像频率/onag的福值会叠加在£上，引起测量误差。解决办法：提髙屮频频率，从而壇加镜像频率斤协“。和频率分磧£的频率间距；多级混频-将髙中频信号降低到固定低中频.主要性能指标(1) 输入频率范圉：频谱仪町以测量的瑕人频率区间，主要由打描本振的频率范W决定。(2) 频率打描宽度(Span)： 一次测量(一次频率打描)所显示的频率范W.小于或等于输入频率范W，町手动设S或自动调节。(3) 频率分辨力(Resolution)：将最近邻的两个频率分量区分开的能力，由中频滤波器的 分辨带宽(RBW)决定。(4) 频率精度：频率轴读数的精度，与本振频率稳定度、打描宽度、分辨带宽等因素有关。(5) 打描时间(SweepTime, ST)：完成一次描测量所需的时间，也叫分析时间。扫描时 间与频率扫描宽度、分辨带宽、视频滤波带宽相关。(6) 相位噪声：偏离本振频率某一个频偏处，相对于本振幅度下降的dBc数。反映本振信 号频率短期稳定度折标，由本振信兮频率或相位不稳定引起。本振越稳定，分辨带宽越窄, 村1噪越小。(