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深挖示波器潜力,扩展示波器应用范围


  来源: 美国力科TeledyneLeCroy 时间:2021-10-26 编辑:清风
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力科示波器集成了非常丰富的测量分析功能,工程师常用的只是其中的一部分,实际上,示波器具有的功能远不止这些,本文总结了10个可能令你感到惊奇的示波器应用,其中任何一个应用你都会发现非常有用。


使用示波器的快速边沿信号和函数运算功能测试频率响应


频率响应测量需要具有平坦频谱的信号源,可将示波器的快沿信号用作阶跃信号源,再利用示波器的导数运算就可以得到待测设备的脉冲响应。然后运用快速傅里叶变换(FFT)功能就可以获得频率响应。下图显示了获得输入信号和37MHz低通滤波器的频率响应的过程步骤。



先将快速边沿测试信号应用于滤波器的输入端(左上),然后对滤波器输出(右上曲线)进行求导(右中),最后做FFT(右下),就可以得到滤波器的频率响应。左下边曲线中的频谱展示了的输入阶跃信号的平坦的频率响应。快速边沿信号的上升时间约为800ps, 带宽约为400MHz,比这次测量的100MHz范围大得多。


使用示波器低通数字滤波器对输入信号进行高通滤波


如果你的示波器能够利用诸如增强分辨率(ERES)数学函数等功能对信号进行低通滤波,那么你就能对同样的信号进行高通滤波。注意,只有你能访问数字低通滤波器的输入和输出端时这个功能才能实现,


下图显示了具体实现过程,从输入信号(C1,顶部曲线)中减去低通滤波后的波形(中间F1曲线),最后形成的信号就是经过高通滤波后的信号,它的频谱曲线如F2(底部曲线)所示。



输入信号C1是一个窄脉冲信号,函数曲线F1(中心曲线)是使用示波器ERES数字滤波器对C1信号进行滤波。从输入信号中减去滤波器曲线后形成的信号就只有较高的频率分量。


函数F2执行减法操作,同时完成高通信号的FFT,因此你能看到高通特性。低通响应跌至最大响应的0.293处的频率就是高通滤波器的-3dB点。


使用排它型触发器来寻找间歇性事件


智能触发器可以根据宽度、周期或占空比等波形特征进行触发,还能根据事件处于范围之内或范围之外进行触发,这种触发器就是排它型触发器。它可以用来只对异常事件进行触发,如下图所示。


在这个例子中,示波器被设置为只对宽度超过48±0.8ns的脉冲进行触发,在遇到宽度为52.6ns的大脉冲发生之前,触发器是不会触发的。因为示波器只对宽度超过标称值48ns的脉冲进行触发,因此不存在刷新速率的问题。平时它就处于"等待"状态,直到异常脉冲出现。



利用趋势功能和触发释抑作为自定时数据记录器


趋势图是按采集顺序显示的被测参数值,下图就是这样一个例子,采用灵敏度为39μV/℃的热探头测量振荡器的内部温度,与此同时,采集振荡器输出信号的频率。每个趋势图中的100次测量都是经过100次采集得到的。触发源是振荡器的输出,


正常情况下,示波器会以其标称刷新率进行触发。为了防止发生这种现象,并且在两次测量之间设置已知的延时,可以使用触发抑制功能。使用触发释抑功能可以将两次采集之间的时间设为10秒,因此总的测量间隔是1000秒。再用重定时函数将温度传感器的电压读数转换为摄氏度。在1000秒时间内采集到的内部温度(曲线F2)和振荡器输出频率(曲线F1)的趋势图,它反映了振荡器的热响应特性。



解调幅度调制信号


幅度调制(调幅)信号的包络检测方法需要对信号进行峰值检测,峰值检测可以通过整合绝对值函数和力科示波器中称为增强分辨率(ERES)的数字低通滤波器来实现。这使得准确提取调制包络的形状变得容易。


关键词:示波器 力科 测量    浏览量:6563

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