信号源的输出电压读数是数字示波器的2倍?问题出在哪里?

2024-07-04 鼎阳科技 官网
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信号源的输出电压读数是数字示波器的2倍?问题出在哪里?


我做实验时需要用信号发生器发出信号给示波器观察,二者的幅值会相差一倍,就是之前你说的阻抗匹配造成的问题,但是跟同事解释起来,真的极少有人懂我。可能是我理解的不够透彻讲的不清楚,同事不明白。所以想看看你是怎么阐述的?还有,如果用50欧姆阻抗档测量高频信号,是不是意味着实际信号的大小都应该是示波器读数的两倍呢? 


答:
其实,有时候数字示波器测量的结果是信号源设置的电压读数的1/2,不一定是2倍。要回答这个问题我们需要先了解信号源的电路模型。信号源电路模型由一个电压源Vs和内阻Rs组成,连接外部负载RL,组成回路,如图1所示。其中,信号源内阻Rs为50Ω;Vo为信号源加在负载两端的电压。 

图1  信号源电路模型及与外围电路连接


当信号源通过同轴电缆直接连接到示波器时,如图2所示,图1的负载电阻RL就是示波器的输入耦合电阻,一般为50Ω和1MΩ,图1中的 Vo即为示波器观察到的波形的电压。其具体数值大小依据下面分压原理的公式获得;

图2 信号源通过同轴电缆直接连接到数字示波器


当信号源通过同轴电缆连接到被测电路时,如图3所示,用普通的无源探头连接到RL的两端,这时示波器两端的电压是多少?  对于10:1无源探头,探头本身的直流电阻是9 MΩ,示波器设置为1 MΩ时的等效电路模型如图4所示,
图中的示波器测量到的电压,在RL远小于10MΩ时接近于RL两端电压。

图 3 信号源通过同轴电缆连接到被测电路

图 4 无源探头接入电路时的等效电路


问题: 当用数字示波器探头直接连接到信号源的输出端,会发生什么呢?

图5  鼎阳科技SDG2000X信号源设置菜单 


也许,这是引起人们疑惑之所在:信号源本身的内阻是确定的50Ω,信号源的负载电阻是信号源本身并无法控制的。设置信号源的负载电阻应该是和实际的负载一致,但如果设置得不一致,就会出现测量的结果为信号源面板设置的输出电压读数值的2倍或1/2。
根本原因是:当设置信号源的负载电阻为50Ω时,信号源实际输出的电压Vs为设置的输出电压值的2倍,譬如信号源设置为输出1V电压,实际上信号源的物理层发出的电压Vs是2V。


那么:
1、当实际负载为50Ω时:

 1-1

Vo=1/2*Vs;
1.1设置信号源的负载电阻也为50Ω,假设信号源面板上设置为1V,信号源实际输出的电压Vs为2V,这时候示波器测量值为1V;
1.2设置信号源的负载电阻为HiZ,假设信号源面板设置为1V,信号源实际输出的电压Vs也为1V,但是这时候由于实际负载是50Ω,分压作用导致示波器测量值为0.5V;


2、当实际负载HiZ为1MΩ时:

 2-1

2.1  设置信号源的负载电阻为50Ω,假设信号源面板设置为1V,信号源实际输出的电压Vs为2V,这时候示波器测量值为2V;
2.2  设置信号源的负载电阻为HiZ,假设信号源面板设置为1V,信号源实际输出的电压Vs为1V,这时候示波器测量值为1V。
上面这样看似很绕的解释,总结起来无非要记住两点:
1,信号源的面板上设置负载电阻为50Ω时,信号源的物理层输出电压Vs为面板读数电压的2倍。
2,不要乱设置信号源的负载电阻,将其设置为与真实的负载电阻一致,那么测量结果就和信号源面板上设置的输出电压读数一致。

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PRO,SDM3055,SDS6000PRO-FLEXRAY,SDS2000HD-SENT,SDS-5000X-FLEXRAY,SDS7000A-EJ,SP2035A,SDS6000PRO-8BWHT1C,SIGLQPRO-LOT,SDS6000PRO-8BWHT1A,SDS-5000X-4BW05,SSG5000A,SDL1030X-E,SPS5000X-RMK,SDS1072A,SIGSCOPELAB,SDS2000HD-CANFD,SDS7000A-FLEXRAY,SDS-5000X-CANFD,SDS1104X HD,SDS6104 H10 PRO,SDS-5000X-1553B,SDG7000A 系列,DPB5150,SDS6054L H10,SDS6054L H12,SDS7000A-CT-1000BASE-T,SDS1000X HD,SDS2000HD-FLEXRAY,SDG7000A,SCP5150A,SHA860A,SDS2000XP-1553B,USB-GPIB,SAP1000,SDS1000DL+,SDS5000X,SDG1000X PLUS,SDS6204L H12,SDS6204L H10,SAP2500D,SDS6034 H12 PRO,SDS822X HD,SDS3000HD-MANCH,SVA1000X,SDS2000X-E 系列,ATT-20 DB,SDS2000X PLUS 系列,SDS6054 H12 PRO,SDS3000HD-16LA,SDS2102X PLUS,SDS1104X-E,SPD3000 系列,SHA850A,SDG6052X,SDS6000L 系列,SDS3000 系列,CP4020,SDG1062X PLUS,SDS5034X,SDS2000XP-SENT,SDS3104X HD,SRF5030T,SFA8001,SDS-5000X-PA,SSA3000X-R 系列,SDS2504X HD,SDS2000HD-16LA,SLA1016,PB925,SNA5000A系列,SDS6104 H12 PRO,SDS-5000X-I2S,SDS2204X HD,SDS1000XHD-PA,SDS7000A-MANCH,SDG-RMK,SPL2016,FX-ETH,10M_OCXO_L,SDS2354X 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鼎阳科技(Siglent)通用电子测试测量仪器选型指南(简版-中文)

描述- 2002 年,鼎阳科技创始人开始专注于示波器研发,2005 年成功研制出鼎阳第一款数字示波器。历经多年发展,鼎阳产品已扩展到数字示波器、手持示波表、函数/ 任意波形发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频/ 微波信号源、台式万用表、直流电源、电子负载等基础测试测量仪器产品,是全球极少数能够同时研发、生产、销售数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪四大通用电子测试测量仪器主力产品的厂家之一。

型号- SDS7604A H12,F604FS,SSU5264A,SDS7604A H10,SDS7204A H10,SDS7204A H12,SDS1000E+ 系列,SDS800X HD 系列,SMAF-SMA-26L,SDS2000X HD,SDS5104X,SDS2000 HD-RMK,SEM5012A,SEM5024A,DS2000X-E 系列,SDS1102X-C,SDS1102X-E,ZD1500,SSU5263A,HPB4010,SDS2202X PLUS,Y504FS,F603FE,SDS2352X PLUS,CP6500,SDM3000,SSG3021X,SDG6022X-E,SDL1030X,SAP2500,SDG6012X-E,UKITSSA3X,SDS6034 H10 PRO,SDS6058 H12 PRO,ASP-18,SDS1000X-C,SVA1000X 系列,SDS6000-RMK,SDS1000X-E,SEM5034A,SEM5022A,SDG7102A,SSG3032X,SDG2082X,SCD30A,SDG6000X-E,SDG6000X,SDS824X HD,SDL1020X-E,SSA3000X-R,12V_AP_4A,SSG3000X 系列,SSA-RMK,SDS1052A,SSA5083A,SDS2502X PLUS,SDL1020X-C,SDS2354X PLUS,SDS1122E+,SSG5000X,SNA5082X,SDS800X HD,SDS3034X HD,SPS5000X,SEM5004A,SSM5142A,SDS6208 H12 PRO,SPD1305X,SNA-TB01,FX-USB2,SDS6058L H12,SDS6058L H10,SDS1102DL+,BAG-H2,SAP5000D,DPB1300,SCP5030A,SSA1000X,SPS6225X,SSU5262A,SNA5084X,SSG-RMK,SDG6032X-E,N-BNC-2L,SHN900A 系列,SSM5144A,SDS6000 PRO,SHA850A 系列,SDM3055,SEM5014A,SEM5002A,SDL1030X-C,SSU5261A,SP2035A,SSG5000A,SDL1030X-E,SPS5000X-RMK,SDS1072A,10V8_BAT,V26-N35MN35F-25IN,SSA3032X-R,SDS1104X HD,SDS6104 H10 PRO,SDG810,SDG7000A 系列,F603ME,SHA861A,DPB5150,SDS6054L H10,SDS6054L H12,SDS1000X HD,SDS1000F+,SDG7000A,SHA860A,SAP1000,USB-GPIB,SDS5000X,SDS1000E+,SDG830,SSG3021X-IQE,SDS6204L H12,SDG1000X PLUS,F503FE,SDS6204L H10,Y504MS,SHA851A,ADP-26,SAP2500D,SDS6034 H12 PRO,SDS822X HD,SNA5052X,SVA1000X,SSA1015X-C,SDS2000X PLUS 系列,SDS6054 H12 PRO,SDS2102X PLUS,SDS1104X-E,SNA6032A,SDS1104X-C,ANT-GPS1,SHA862A,SHA850A,SPD3000 系列,SDG6052X,N-N-6L,SDS6000L 系列,SDS1104X-U,SDS1202F+,CP4020,F504FS,SDG1062X PLUS,SDS5034X,SPD1305X-C,SDS3104X HD,SDS1000F+ 系列,SRF5030T,SNA6132A,SSA3000X-R 系列,SDS2504X HD,SDM3000 系列,SNA5054X,PB925,SLA1016,SDS6104 H12 PRO,SDS2204X HD,2.92F-2.92F-40A,SDG-RMK,N-N-18L,SNA6024A,SPL2016,FX-ETH,SDS2354X HD,SNA6034A,SNA6022A,SDG-2-RMK,SHA852A,ADP-18,SDS6000L,F504MS,SDS802X HD,SDS6204 H12 PRO,SHS1102X,SVA1015X,SSA5085A,SDS1072X HD,SPD3303X-C,SDS6104L H12,SNA6122A,SPD3303X-E,SDS6104L H10,SPD4121X,SPD4000X,DPB4080,NSD28,SNA5032A,F604MS,SHS1202X,SCP5500,SPD3000,SDS1102X HD,SSG3000X,SPS5000X 系列,SDG800,SNA6000A,SDS7000A 系列,SDG6032X,SDS5054X,SDS1202X HD,SDS3054X HD,SPD1000X 系列,SNA6134A,SDS2204X PLUS,SDS7404A H12,SDS7404A H10,F505TS,SDS7804A H10,SIGIQPRO,ANT-DA1,SDS7804A H12,SDG2122X,SSG5060X,SDS1000L 系列,SDS7000A,DPB5150A,BAG-S2,SDS5000X-RMK,SDM3065X,SNA5022A,SDM3055X-E,SDS2000X PLUS,SSA5000A,BAG-S1,SDS6054 H10 PRO,SDG7052A,SSM5324A,SPS5084X,SSA3032X PLUS,SDG1032X,RB3X25,SSA3075X-C,SDS2000X-RMK,SDS6108L H10,SDM4000A,FX-AMETH,SDG2000X,SHA860A 系列,SSG3032X-IQE,SVA1075X,SSG5085A,SDS2104X PLUS,SDS6108L H12,SNA6124A,SPS5085X,SNA5000X,SPD1168X,SDS2074X PLUS,CP6030,V26-N35FA35F-25IN,SHS810X,SSA3075X-R,SNA5000A,CP6150,SDG1022X,SHN914A,SHN926A,SSA1000X 系列,PB470,SSU5501A,SP5050A,SDS1000X-C 系列,SHN900A,SDM4065A-SC,SDS1000A 系列,SHS820X,SNA6000A 系列,SSA3000X PLUS 系列,SSG5083A,SPD1000X,STB3,SPS5051X,F503ME,SSG6087A,SDS6108 H12 PRO,SDS1102CNL+,SDG6000X 系列,N-SMA-6L,SSA3050X-R,SSA3000X PLUS,SHS800X,CP4070,CPL5100,SDS6204 H10 PRO,SDG1000X,SDS1204X HD,SDG7032A,SDS5000X 系列,SPS6000X 系列,SDL1000X-E 系列,F604TS,SPS5081X,F604TY,SSG6085A,SDS814X HD,SPD4323X,SDS1X-E-RMK,F504TS,CP4050,SVA1032X,SPA1010,SHS1000X,SDS804X HD,SPS5082X,SP2035,SDS2102X-E,SDS1074X HD,SHN920A,SDS1102A,DS2000X-E,SDS1202X-E,SDS1202X-C,SSG5000X 系列,SSG6083A,SPS5083X,SDS6000 PRO 系列,SSU5183A,SDS7304A H10,SDS2504X PLUS,SDS7304A H12,SPS5044X,SSM5122A,SDS3000X HD,SSG6000A,SPS5165X,SSU5182A,SDS1072X-E,SDS2202X-E,SHS800X 系列,SPS6000X,SPS5045X,SAG1021I,SNA5000A 系列,SDL1000X 系列,SDL1000X,DPB5700,SPD1168X-C,SP3050A,SCP5030,SDM4065A,SCP5150,SDS2352X-E,DF2001A,SSM5342A,SSG5040X-V,PP215,SSM5124A,SMA-SMA-18L,SDG1062X,SDL1000X-E,SDS1202DL+,SSU5184A,SSG6000A-RMK,SSA3075X PLUS,SPD4000X-RMK,SDG2042X,SDS6058 H10 PRO,SDS1000A,SDG1022X PLUS,SDS1000X HD 系列,SDS1000L,SDL1020X,CP4070A,SSG5040X,DPB5700A,SNA5000X 系列,SPS5161X,SDS2072X PLUS,PP510,SSM5344A,SEM5032A,SSU5503A,SP3150A,SDS1000X-E 系列,SDS3000X HD 系列,SHS1072X,SPS5162X,ASP-26,SSG5060X-V,SDM4000A 系列,SDG1032X PLUS,SPD4000X 系列,SDS1204X-E,KWR42A,SPD3000-RMK,SDS1204X-C,SHS807X,SDS6208 H10 PRO,SSU5502A,SPS5041X,N-SMA-18L,SSU5181A,SSA3021X PLUS,SHS1000X 系列,SDS2000X HD 系列,SPD3303X,SPS5163X,SSA3015X PLUS,SDS1152A,SSM5322A,SDS812X HD,SMA-SMA-26L,SYN64,SPS5042X,ANT-DA11,SDS6208L H12,SDS6108 H10 PRO,SDS6208L H10,ANT-DA13,ANT-DA12,CP6030A,SDS1074X-E,SDG6052X-E,SPS5164X,SPD3303C,SPD4306X,SSU5504A,SPS5043X

选型指南  -  鼎阳科技  - 2024-06 PDF 中文 下载

SDS2000X Plus 数字示波器数据手册

型号- SDS2102X PLUS,SDS2354X PLUS,SDS2072X PLUS,SDS2104X PLUS,SDS2000X PLUS,SDS2352X PLUS,SDS2504X PLUS,SDS2074X PLUS,SDS2202X PLUS,SDS2000X PLUS 系列,SDS2204X PLUS,SDS2502X PLUS

数据手册  -  鼎阳科技  - 2024/7/1 PDF 中文 下载 查看更多版本

SDS Series Digital Oscilloscope Programming Guide

型号- SDS,SDS5000X SERIES,SDS800X HD,SDS6000L,SDS7000A,SHS800X,SDS2000X PLUS,SHS1000X,SDS6000 PRO,SDS3000X HD,SDS1000X HD,SDS2000X HD,SDS5000X,SDS SERIES,SDS6000A

用户指南  -  鼎阳科技  - 2024/9/9 PDF 英文 下载 查看更多版本

【仪器】鼎阳科技发布SSG6082A-V全新矢量信号源,射频输出频率高达7.5GHz,射频调制带宽1GHz

2024年9月12日,深圳市鼎阳科技股份有限公司发布了SSG6082A-V矢量信号源,射频输出频率高达7.5GHz,射频调制带宽1GHz,进一步丰富了鼎阳科技矢量信号源产品线。与此同时发布的还有信号生成软件SigIQPro的全新版本,新增了WLAN、5G NR和LTE等常见通信协议,更便捷地生成复杂信号。

产品    发布时间 : 2024-09-18

SDS 系列 数字示波器 编程手册

型号- SDS,SDS6000L,SDS800X HD,SDS 系列,SDS7000A,SHS800X,SDS2000X PLUS,SDS6000 PRO,SHS1000X,SDS5000X,SDS2000X HD,SDS1000X HD,SDS3000X HD,SDS6000A

用户指南  -  鼎阳科技  - 2024/9/6 PDF 中文 下载 查看更多版本

【产品】全新一代高端任意波形发生器,可在一定场合取代射频信号源

SDG7000A系列任意波形发生器是鼎阳科技推出的全新一代高端产品之一,它集合了任意波发生器、矢量信号源、连续波发生器、脉冲发生器、噪声发生器、PRBS码型发生器于一体的高端多功能波形发生器,它在电子电路设计、通信、半导体测试、雷达、电子战、卫星通信相关的领域有广泛的应用。

新产品    发布时间 : 2021-04-24

SDS3000X HD 系列数字示波器用户手册

型号- SDS3000HD-16LA,SDS3000X HD,SDS3000X HD 系列,SDS3000HD-FG

用户指南  -  鼎阳科技  - 2023/10/30 PDF 中文 下载

用户指南  -  鼎阳科技  - 2024/10/9 PDF 英文 下载

SDS6000 Pro 系列数字示波器数据手册

型号- SDS6054 H12 PRO,SDS6000 PRO 系列,SDS6208 H12 PRO,SDS6108 H12 PRO,SDS6108 H10 PRO,SDS6034 H12 PRO,SDS6104 H12 PRO,SDS6204 H12 PRO,SDS6034 H10 PRO,SDS6058 H10 PRO,SDS6000 PRO,SDS6058 H12 PRO,SDS6204 H10 PRO,SDS6054 H10 PRO,SDS6208 H10 PRO,SDS6104 H10 PRO

数据手册  -  鼎阳科技  - 2024/7/1 PDF 中文 下载 查看更多版本

浅析数字示波器对于电子学的重要性——电子工程师的眼睛

数字示波器是电子信息工业的基础设施,是应用最广泛的基础电子测试测量仪器,被誉为电子工程师的眼睛,用于采集电路中的电信号并存储和显示,并对信号进行测量、分析和处理。

技术探讨    发布时间 : 2024-10-09

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品牌:鼎阳科技

品类:函数/任意波形发生器

价格:¥7,180.0000

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品牌:鼎阳科技

品类:SDS1000系列数字示波器便携包

价格:¥380.0000

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品类:数字示波器

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品牌:鼎阳科技

品类:信号源/万用表机架套件

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品类:信号源/万用表机架套件

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品类:射频信号源

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品类:射频信号源

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品类:射频信号源

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品牌:Rigol

品类:数字示波器

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品类:数字示波器

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品牌:Rigol

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价格:¥76,797.0328

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品牌:Rigol

品类:数字示波器

价格:¥44,788.9927

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品牌:Rigol

品类:数字示波器

价格:¥13,891.3203

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品牌:KEYSIGHT

品类:RF Vector Signal Generator

价格:¥350,823.3708

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品牌:KEYSIGHT

品类:Oscilloscope

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品牌:Rigol

品类:数字示波器

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网络分析仪/频谱仪/信号分析仪/无线综测仪/信号发生器租赁

提供是德(Keysight),罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务,包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务;租赁费用按月计算,租赁价格按仪器配置而定。

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网络分析仪/频谱仪/信号分析仪/无线综测仪/信号发生器维修

朗能泛亚提供是德(Keysight),罗德(R&S)等品牌的测试测量仪器维修服务,包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器维修,支持一台仪器即可维修。

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