示波器測試要注意的幾個問題
2016/5/9  13:48:16

示波器測試要注意的幾個問題
  1. 示波器測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得?
  答:測量系統(tǒng)的總帶寬=0.35/上升時間(1GHz以下示波器)。
  2. 在帶寬一定的條件下,采樣頻率太大是否也沒有太大的意義?
  答:帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個被測信號周期只需2.5個點就能夠最大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于4個樣點/周期,即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率,有些示波器甚至需要10個點(線性內(nèi)插技術(shù))才能保證采集信號有意義。
  3. 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點和適合的領(lǐng)域?
  答:在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標。在示波器中會出現(xiàn)類似的比較或探討,可能有如下原因:
  眾所周知,示波器是時域的儀器,從泰克發(fā)明第一臺可觸發(fā)的模擬示波器以來,示波器的帶寬一直是最重要的指標,它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是,示波器帶寬的定義卻是頻域的定義,即正弦波幅度衰減到-3dB點時的頻率點。一個復(fù)雜高速信號含有豐富的頻譜分量,如果需要精確測量信號,必須知道它們的每一個頻譜分量的幅度和相位,所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。
  4. 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外,還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎?
  5:示波器前置放大器的頻響特性是決定測試結(jié)果的最關(guān)鍵因素,它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。
    要是因為其動態(tài)范圍大,比如P6139A可以測量從毫伏到幾百伏的信號,而P6247只能測量+-8.5V的信號。另外有源探頭價格也是一個因素。
  6.實驗時,示波器接地線后,導致MOsfet炸掉,現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因?
  答:為保證測試中的人身安全以及獲得良好的測量效果,一般示波器的所有探頭的地線都與機殼連接在一起,并連接到示波器電源線的地線。因此,您在電源中測量MOSFET管波形的時候,如果其中任何一個點都不是地,就會產(chǎn)生問題,如下圖所示。
  剪斷地線可以防止對MOSFET管測試中的短路問題,但是也會帶來一些其它的測試問題,比如示波器機殼帶電,示波器機殼分布參數(shù)對測量信號造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭,比如泰克的P5205,可以測量所謂的2個測試點都不是地的差分信號。
  7. 用示波器抓取數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)存儲的文本里只有當前屏幕的數(shù)據(jù),且是按照resolution為時間間隔的。如何利用軟件實時處理數(shù)據(jù)(matlab?),如何抓到更多數(shù)據(jù)?
  答:泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風格,即屏幕顯示的波形為采集下來的所有數(shù)據(jù),配合TDS5000B的multiViewZoom功能,可以方便顯示所有波形。
  泰克TDS5000B,TDS6000,TDS7000B,TDS8000B系列示波器都采用完全開放的WINDOWS平臺,支持當前所有的流行工具,象Matlab,LabView,VB,VC,.NET,MicroSoft Office VBA等等,可以靈活進行數(shù)據(jù)分析和處理。
  這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面,構(gòu)成一臺集數(shù)據(jù)采集,分析,顯示,處理的儀器。 單次采集更多的數(shù)據(jù),需要示波器配備更深的存儲深度,象TDS5000B系列通用示波器可以支持到16M內(nèi)存。
  8. 我們的應(yīng)用通常會捕獲2M甚至更多的數(shù)據(jù)進行分析, 且采樣率通常會高達10GS/S, 但在進行參數(shù)測試和FFT等分析時總是顯得很慢, 為什么?
  答:處理的數(shù)據(jù)量大,速度自然會慢。要想獲得大數(shù)據(jù)量的高速實時FFT分析,除非采用專用FFT處理器,但成本較高。
  9. 要解決抗電源干擾問題,想測量總電源的干擾信號串入到弱信號放大器電源的情形。結(jié)果,即使示波器探頭和地連在一起,都有干擾信號,不管測哪里都一樣。干擾信號是音頻。這是為什么?
  答:要注意的問題有:
 、 示波器的接地問題,示波器的機殼和探頭的參考地線都是連接地線的,因此良好的接地是測量干擾的首要條件;
 、 示波器參考地線引入的干擾問題,由于普通探頭通常都有一段接地線,會與待測點構(gòu)成一個類似環(huán)形天線的干擾路徑,引入比較大的干擾,因此要盡量減少這一干擾,可以采用的方法是將探頭帽拿掉,不使用探頭上引出的地線,而直接使用探頭尖端和探頭內(nèi)的地點接觸待測點進行測量;
 、 使用差分測量的方法,消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭,比如專門針對小信號的ADA400A可以測量到幾百微伏,用于高速信號測量的P7350提供高達5GHz的帶寬;
 、 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信號捕獲模式,可以過濾信號上疊加的隨機噪聲。
  10.在EMC試驗中有時候會出現(xiàn)指示表短暫的指示消失現(xiàn)象,使用示波器進行檢測,發(fā)現(xiàn)試驗過程中示波器有屏幕整個晃動的現(xiàn)象。試驗的項目是EFT(瞬變脈沖串抗擾度試驗),如何解釋和怎樣在試驗中消除這種現(xiàn)象?
  答:EFT有時會對示波器造成干擾,造成誤觸發(fā),可嘗試使用示波器的高頻抑制觸發(fā)模式,限制示波器帶寬等辦法。
  11. 為什么示波器有時候抓不到經(jīng)過放大后的電流信號?
  答:如果信號的確存在,但示波器有時能抓到,有時抓不到,這可能和示波器的設(shè)置有關(guān)系。通常若您可將示波器觸發(fā)模式設(shè)置成Normal ,觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā),并將觸發(fā)電平調(diào)到適當值,然后將掃描方式設(shè)置成單次方式,如果這種方式還不行,通常儀器可能出了問題。
  12. 新型數(shù)字示波器怎樣用于單片機開發(fā)呢?
  答:單片機電路開發(fā)過程中,一般來講所用的元件和芯片本身都沒有問題,有問題的往往是他們之間相互通信和預(yù)想的不同,單片機中,常見的總線是SPI,I2C,USB,LIN,CAN, 54621A和54621D示波器本身支持串行信號的觸發(fā)功能,可直接調(diào)試串行總線上的通信情況,另外,若您使用DSP結(jié)合MCU開發(fā)電路板,可能牽涉到軟硬件聯(lián)調(diào),這時您可以用54621D的數(shù)字邏輯通道連接到控制線或數(shù)據(jù)、地址線上,借以判斷在特定的操作條件或子程序運行下,電路是否能正常工作。而且其每通道2M點的存儲深度非常有助于分析問題的原因,觀察長時間的串行信號,觀察握手時序等。而且其放大功能,可將信號放大數(shù)萬倍以觀察細節(jié)。

 

 

 

 


 

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