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[使用心得] MiniDSO-DS202迷你示波器输入波形测试

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发表于 2015-2-7 18:17:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
DS202迷你示波器标称模拟带宽为1M,本文使用MYWAVEMFG-1005CH信号发生器,见图 1,输出标准测试信号,同时输入DS202和RIGOLDS1052E示波器,进行测试。
image1.jpeg
1 MFG-1005CH信号发生器
DS1052E为RIGOL公司50M双通道数字示波器,用于和DS202进行对比。
为了便于观察,所有测试中,DS202和DS1052E纵轴标度统一设置为1V/div,信号发生器MFG-1005CH输出信号峰峰值设置为标准6V。
待测试的DS202示波器硬件版本为V2.21,DFU版本为V3.42D,APP版本为V1.28.
1        正弦波测试
正弦波测试从1kHz开始,按照1-2-5递进,最终测试到1MHz。
随着输入正弦信号频率的提高,示波器测量到的信号幅值开始逐步衰减,当示波器测量到的正弦信号衰减到3dB即0.707倍时,认为该频率为示波器的模拟带宽。
1.11k 2k 5k
给DS202和DS1052E依次输入1k,2k,5k正弦信号,波形见图 2图 3图 4图 5图 6图 7。
此时DS202和DS1052E波形垂直方向占满6格,测量到的信号频率也完全正确,相比之下,DS1052E信号频率测量更准确一点。
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2 DS202 1k正弦输入
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3 DS1052E 1k正弦输入
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4 DS202 2k正弦输入
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5 DS1052E 2k正弦输入
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6 DS202 5k正弦输入
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7 DS1052E 5k正弦输入
1.210k 20k 50k
给DS202和DS1052E依次输入10k,20k,50k正弦信号,波形见图 8图 9图 10图 11图 12图 13。
10k频率时,DS202波形纵向依然占满6格,但是能看到轻微增大的趋势。20k和50k时,DS202显示的正弦波已经明显超过6格,正弦波波峰和波谷处也可以看到明显的畸变,频率测量已经开始出现可见的误差。
DS1052E在10k,20k,50k三种频率下波形依然完好,波形纵向占满6格,信号无可见畸变,频率测量分毫不差。
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8 DS202 10k正弦输入
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9 DS1052E 10k正弦输入
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10 DS202 20k正弦输入
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11 DS1052E 20k正弦输入
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12 DS202 50k正弦输入
image13.png
13 DS1052E 50k正弦输入
1.3100k 200k 500k
给DS202和DS1052E依次输入100k,200k,500k正弦信号,波形见图 14图 15图 16图 17图 18图 19。
100k频率时,DS202测试到的波形已经包含高次谐波,信号仍然大于6格。200k时,信号仍然有可见畸变,峰峰值有变小的趋势。500k时,信号波形畸变已经比较严重,波形变小趋势明显。
DS1052E在100k,200k,500k三种频率下波形依然完好,波形纵向占满6格,信号无可见畸变。
image14.png
14 DS202 100k正弦输入
image15.png
15 DS1052E 100k正弦输入
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16 DS202 200k正弦输入
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17 DS1052E 200k正弦输入
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18 DS202 500k正弦输入
image19.png
19 DS1052E 500k正弦输入
1.41M
输入1M正弦波时,DS202测量信号已经惨不忍睹,波形明显畸变,幅值明显衰减。1M Hz为DS202标称模拟带宽,预想中,此时DS202测量到的应该是峰峰值6*0.707=4.242V正弦波,实际由于波形变化太快杂乱无章,很难获得波形峰峰值准确数据。
此时DS1052E测量信号依然完好准确,波形纵向占满6格,信号无可见畸变。DS202时基最小为1us,DS1052E时基仍然可以缩小,200ns时,波形见图 22,显示波形依然完好准确。
image20.png
20 DS2021M正弦输入
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21DS1052E 1M正弦输入
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22 DS1052E 1M正弦输入(200ns时基)


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 楼主| 发表于 2015-2-7 18:21:12 | 显示全部楼层
1        方波测试
同频率的方波信号频谱要比正弦波丰富得多,方波输入信号更能考验示波器的性能。
由于DS202配置的X10探头无法使用,测试时DS202和DS1052E使用的探头均为OWON EDS102CV标配的T5100无源探头,DS202使用X1档,并且通过mcx转bnc接口转接,DS1052E使用X10档。
两个探头均在EDS102CV上设置过补偿,更换到两个示波器上之后没有重新设置补偿。
1.11k 2k 5k
1k,2k,5k方波输入时,实测波形如图 23图 24图 25图 26图 27图 28所示。
DS202波形上升沿和下降沿过冲明显,DS1052E相比之下要小很多,探头会有一定影响。两个示波器测量值都可以占满6格。
image23.png
23 DS202 1k方波输入
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24 DS1052E 1k方波输入
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25 DS202 2k方波输入
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26 DS1052E 2k方波输入
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27 DS202 5k方波输入
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28 DS1052E 5k方波输入
1.210k 20k 50k
1k,2k,5k方波输入时,实测波形如图 29图 30图 31图 32图 33图 34所示。
此时DS202上升沿下降沿过冲变得十分明显。DS1052E上升沿下降沿也开始出现过冲。
image29.png
29 DS202 10k方波输入
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30 DS1052E 10k方波输入
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31 DS202 20k方波输入
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32 DS1052E 20k方波输入
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33 DS202 50k方波输入
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34 DS1052E 50k方波输入
1.3100k 200k 500k
100k,200k,500k方波输入时,实测波形如图 35图 36图 37图 38图 39图 40所示。
此时DS202的波形产生了一定变化,畸变主要不再体现为上升沿和下降沿的过冲,而是体现出方波经过低通滤波器的特性。输入500k正弦波时,DS202显示波形已经惨不忍睹。
DS1052E除了上升沿和下降沿的过冲,波形依然是准确的。
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35 DS202 100k方波输入
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36 DS1052E 100k方波输入
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37 DS202 200k方波输入
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38 DS1052E 200k方波输入
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39 DS202 500k方波输入
image40.png
40 DS1052E 500k方波输入
1.41M
输入1M方波时,DS202测量信号已惨不忍睹,波形明显畸变。而DS1052E时基打到200ns时可以明显看到信号上升沿和下降沿时的过冲,与DS202 1k 2k 5k时的波形非常像。
image41.png
41 DS2021M方波输入
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42DS1052E 1M方波输入
image43.png
43DS1052E 1M方波输入(200ns时基)
2        总结与建议
通过本文测试发现,DS202在10k正弦波输入信号以下,保持了比较好的准确性,从20k正弦波开始波形逐渐开始畸变,100k以下,波形只是幅值略微增大,失真并不严重,从100k往上,波形开始失真,到1MHz输入信号时,波形已经严重失真。
方波测试时,从1kHz开始,DS202波形就已经可以看到失真,失真的过程首先表现为上升沿和下降沿的过冲,之后呈现为明显的低通滤波特性。
作为对比的示波器DS1052E在正弦波测试中表现出了极高的素质,整个测试中无明显失真。方波测试中,DS1052E也开始出现上升沿和下降沿的过冲。
DS202的表现比预想中稍差,对于一个使用电池的袖珍示波器来说,要求不能太高,只是对正弦波100k开始出现失真有一些意外。10M实时采样率,输入100k正弦波时每个周波采样点有100个,这足以描出一个比较完美的正弦波。
本文完整pdf下载:http://pan.baidu.com/s/1o67fH2a
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发表于 2015-2-10 11:58:04 | 显示全部楼层
是啊,1M的波形不好可以理解,毕竟带宽就是1M,但不知道为什么100K的正弦波失真这么大?
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