數位示波器是什麼？
示波器(Oscilloscope)是在時域(Time domain)來顯示信號的形狀的儀器，通常用以BNC接頭連接之，實驗室的數位示波器可用來偵測各類電子信號，例如飛行時間質譜儀的離子信號、控制脈衝分子束閥門的脈衝電壓、測量雷射強度的光電二極體輸出信號等。以雙色多光子游離過程為例，示波器測量兩道雷射的強度，與它們的時間差，以便調整實驗時所需要兩道光的相對延遲時間。也可使用BNC接頭連接延遲脈衝時間產生器(DG535)來控制雷射和脈衝電場之間的時差，以示波器來偵測這些電子信號可幫助我們準確且快速的找到我們所需要的實驗條件。若將飛行時間質譜儀的離子信號和雷射強度的光電二極體輸出信號的數位信號輸入電腦程式，則可用來校正離子信號，解決雷射強度瞬間變化產生的離子信號變化，因此可增加信號的信噪比(S/N ratio)。
如何使用數位示波器？
以實驗室LeCroy LC334A的型號為例，重要的儀器性能規格如下：
---- 500 MHz Bandwidth
---- 2 GS/s Single-Shot Sample Rate
---- 10 GS/s Digitizing Rate for repetitive signals
---- 96 MHz Power PCTM 603e Microprocessor
---- 8 million point Combined Acquisition Memory
---- 2 M points Acquisition Memory per channel
---- 8-64 MB System RAM
---- 9-inch (170mm X 125mm) Color Display area, 10-inch CRT
---- Analog PersistenceTM analog speed and digital
flexibility
---- Full Screen expand the waveform to fill the entire
screen
---- SMARTMemory
System Management
---- SMART TriggerTM Acquisition, including Exclusion
Trigger
---- 170 MB Portable Hard Disk option
---- ProBusTM intelligent Probe System
---- Internal Graphics Print optional
實際操作偵測電子信號時，先將要測量信號的儀器以BNC接頭連接到四個之ㄧ的頻道(例如頻道1)，在面板上面的channels trace on/off 選擇所連接信號的頻道(例如頻道1)。面板最右邊有一個auto setup鍵，輕按auto setup鍵，系統會自動選取較適合的Time/DIV與VOLTs/DIV條件抓取你輸入的電子脈衝信號(例如雷射光強度信號)。若你輸入的電子脈衝信號的波形沒有適當地呈現在面板的螢幕中，你可以在經由調整時間設定(Time/DIV) 與電壓設定(VOLTs/DIV)使得波形適當地呈現在螢幕。以測量雷射強度的光電二極體輸出信號為例，通常時間設定(Time/DIV)在10ns，電壓設定(VOLTs/DIV)在0.1~1V之間，在TimeBase+Trigger這一區按鍵，有一排按鍵auto、normal、single，其中auto：自動模式，就是觸發與未觸發的訊號通通都會顯示，符合觸發訊號的可穩定的顯示在螢幕上，未符合將左右漂動，normal：一般模式，只有符合觸發的訊號才可顯示在螢幕上，不會有左右漂動的情形，single：單擊模式，只顯示一筆符合觸發的訊號，擷取後隨即停止。在許多情況下，螢幕的訊號波形會左右漂動(auto)模式，此時只要按一下normal鍵，即可使得測量的訊號波形穩定。
本實驗室使用數位示波器時的常用設定(以測量雷射強度的光電二極體輸出信號為例)：
External trigger：以BNC接頭連接脈衝延遲時間產生器(DG535)，連接到數位示波器的external trigger的接頭，選擇由外部觸發。
Input：以BNC接頭自光電二極體(photodiode)輸出端，設定的discrimination level，取樣時間，bin width，number of channel等。
背景音樂: [Feelings]
上次網頁修改日期:
2007/03/28