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超实用!100个示波器基础知识问答


  来源: EDN电子技术设计 时间:2020-09-14 编辑:清风
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答:示波器前置放大器的频响特性是决定测试结果的最关键因素,它由模拟器件决定。关键在于用何种方法来获得足够的频响。


36. 以前在用 TDS744,TDS745 等示波器时,使用的是无源探头(如 P6139A,带宽 500M)。在购买了有源探头(P6237)之后, 从测试波形来看(特别是测高频信号时),两者的测试结果差异较大. 从探头参数得知, 有源探头的输入电容<1pF,而无源探头则为 10pF 左右. 这样看来应该是有源探头的测试结果更能反映信号真实的情况. 既然无源探头对高频信号衰减很大, 那么 500M 的带宽有什么意义呢? 如何根据测试情况来选择使用有源或无源探头?

答:您的 P6139A 探头加上泰克的 500MHz 示波器典型带宽值还是可以达到 500MHz,但是正如您所说,其输入电容不同,这一电容将产生对于待测信号的负载效应,造成信号振铃,形状发生改变,因此这个时候使用有源探头


时能反映信号的真实情况。实际上,使用探头不光要考虑带宽,所有这些因素我们在测量高频信号的时候都要考虑:

带宽/上升时间

动态范围

负载效应

接地效应

共振效应

尤其 P6139A 时您还要考虑地线的影响,探头上的接地线也会带来振铃,测量高频信号的时候应该尽量缩短地线的长度。

另外,您使用的 P6247 是有源差分探头,共模的影响也可能是一个因素。选择无源探头主要是因为其动态范围大,比如 P6139A 可以测量从毫伏到几百伏的信号,而 P6247只能测量+-8.5V 的信号。另外有源探头价格也是一个因素。


37.实验时,示波器接地线后,导致 MOsfet 炸掉,现在将示波器都剪掉了地线。这是什么原因?

答:为保证测试中的人身安全以及获得良好的测量效果,一般示波器的所有探头的地线都与机壳连接在一起,并连接到示波器电源线的地线。因此,您在电源中测量 MOSFET 管波形的时候,如果其中任何一个点都不是地,就会产生问题,如下图所示。

剪断地线可以防止对 MOSFET 管测试中的短路问题,但是也会带来一些其它的测试问题,比如示波器机壳带电,示波器机壳分布参数对测量信号造成影响等。解决的办法是使用差分探头,比如泰克的 P5205,可以测量所谓的 2 个测试点都不是地的差分信号。


38.用示波器抓取数据时,发现存储的文本里只有当前屏幕的数据,且是按照 resolution 为时间间隔的。如何利用软件实时处理数据(matlab?),如何抓到更多数据?

答:泰克示波器采用压缩屏幕的显示风格,即屏幕显示的波形为采集下来的所有数据,配合TDS5000B 的 multiViewZoom 功能,可以方便显示所有波形。泰克 TDS5000B,TDS6000,TDS7000B,TDS8000B 系列示波器都采用完全开放的 WINDOWS平台,支持当前所有的流行工具,象 Matlab,LabView,VB,VC,.NET,MicroSoft Office VBA 等 等 ,可以灵活进行数据分析和处理。

这些分析工具还可以直接安装在示波器里面,构成一台集数据采集,分析,显示,处理的仪器。单次采集更多的数据,需要示波器配备更深的存储深度,象 TDS5000B 系列通用示波器可以支持到 16M 内存。


39.影响横河示波器工作速度的因素有哪些?

答:实际上任何一台示波器的原理都差不多,前端是数据采集系统,后端是计算机处理。影响速度主要有两方面,一是从前端数采到后端处理的数据传输,一般都是用 PCI 总线,此乃传输瓶颈, 但已有新技术可以突破;另一个是后端的处理方式,提高处理速度可以通过数据分包共享来实现。


40.我们的应用通常会捕获 2M 甚至更多的数据进行分析, 且采样率通常会高达 10GS/S, 但在进行参数测试和 FFT 等分析时总是显得很慢, 为什么?

答:处理的数据量大,速度自然会慢。要想获得大数据量的高速实时 FFT 分析,除非采用专用 FFT处理器,但成本较高。


41.使用泰克的 TDS2014 数字示波器抓一个并口的时序时,总能测到能量很强的 50Hz 交流,而测不到信号,但是示波器的地和所测并口的地是一致的,怎么办?

答:可以从以下几方面入手:

① 检查示波器是否很好的接地或采用隔离变压器隔离;

② 附近是否有较强 50Hz 信号感应;

③ 在较强干扰环境下,应注意并口的驱动能力及工作频率与测试操作选择是否合适。若只看到 50Hz干扰正弦波,且波形较规则,则应考虑并口可能未工作;

④ 检查一下探头尖是否损坏了;

⑤ 建议把用不着的外设都拨掉,也有可能从显示器上来的;

⑥ 如果示波器用了很久,就要考虑底线是否正常,就是那个小夹子。把探头取下,用万用表量一量。


关键词:示波器 探头 测量    浏览量:7148

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