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固緯:搞定頻寬、取樣率與記憶體 才是好示波器
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2014年07月28日 星期一

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自然界的運行,皆是以正弦波的形式移動,可能是海浪、地震、音爆、爆炸等,透過空氣傳遞的聲音或物體運動的自然頻率方式呈現。透過不同類型的感應器,可以將這些能量轉換成為電器訊號,這就是示波器的原理。透過示波器,就可以觀察、量化及研究這些訊號。

固緯GDS-2000A系列數位示波器,各種效能參數均有不錯的表現。
固緯GDS-2000A系列數位示波器,各種效能參數均有不錯的表現。

當然,決定示波器性能的參數種類也十分多樣,一般來說,工程師會依據包括頻寬、取樣率、記憶體深度等細節來評斷一部示波器性能的優劣。例如頻寬就決定了示波器量測訊號的基礎能力,當訊號頻率增加時,示波器精確顯示訊號的能力將會下降。一般來說,針對一個方波而言,示波器至少要具備三到五倍的訊號頻寬才夠。

而取樣率則是顯示數位示波器每秒鐘ADC能夠做多少次取樣的能力。示波器的取樣率越快,波形在螢幕上還原的能力就越強。理想狀態下,示波器的取樣率必須大於示波器頻寬的2.5倍。至於記憶體深度,則決定了示波器採集波形的能力。較先進的示波器,可以允許自由選擇記憶體長度,使得示波器的量測條件能夠達到最佳化。

此外,探棒也是影響示波器性能的關鍵要素之一。探棒是介於示波器以及待測電路之間的媒介,理想的探棒必須容易連接且方便使用、擁有絕對的訊號精確度、完全沒有雜訊耦合進入,並且不能有負載效應。嚴格說起來,探棒就是待測電路的一部份,探棒的探針會因為負載效應而改變待測電路的響應,因此整體的電路量測結果,應該要將探棒和示波器的響應考慮進去。

目前許多儀器廠商都推出了示波器解決方案,而性能的差異,就決定於前述所提到的各種參數。目前固緯GDS-2000A系列數位示波器,提供了兩通道與四通道, 頻寬範圍包括300MHz, 200MHz, 100MHz及70MHz等。各型號皆提供了2GSa/s交錯式即時取樣率及100GSa/s高速的等效取樣率。搭配8吋800*600 TFT LCD的螢幕顯示,垂直檔位1mV/div,與時間範圍1ns/div至100s/div,使GDS-2000A 能對複雜及微弱的信號波形進行精確的量測。

至於記憶深度的部分,GDS-2000A提供了2M的長記憶體,並且提供波形搜尋及分段記憶體的功能。記憶體分段功能可用來擷取及顯示欲觀測之波形,無關之信號則不被處理,記憶體最多分為2048組,如此可大幅增加記憶體的使用效率。波形搜尋功能可搜尋符合觸發條件的波形並將之標示出來,再加上播放/暫停及移動Zoom視窗功能,可以快速瀏覽波形中的細節。

關鍵字: 示波器  固緯 
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