工程師“玩轉(zhuǎn)”示波器測試測量的那些事兒!

隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,示波器成為電子技術(shù)工作者不可缺少的重要工具。而對(duì)工程師來說,用好示波器,則能事倍功半??涩F(xiàn)狀是沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的工程師在使用示波器的細(xì)節(jié)上存在很多經(jīng)驗(yàn)上的不足,譬如很多工程師喜歡先按Auto Setup然后Stop, 再展開。這過程中探頭的連接問題、示波器量程的選擇等很多問題都被忽視了。還有示波器由于受到元器件的漂移、老化等多種因素的影響,會(huì)影響其在使用時(shí)的準(zhǔn)確性,需要我們定期檢定,而由于檢測范圍廣、功能多,在檢定時(shí)常常忙得不可開交,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作效率低,而且檢定的數(shù)據(jù)也不易管理。如何檢定示波器,需要注意哪些事項(xiàng)也是工程師們亟待了解和掌握的。本專題為大家集合了示波器的方方面面,教你“玩轉(zhuǎn)“它,不費(fèi)力!

玩轉(zhuǎn)示波器不是夢,掌握高保真捕獲信號(hào)的6大原則

安防電子在測試測量方面的需求呈現(xiàn)快速增長的趨勢。大的安防電子公司,都在引進(jìn)更高端的測試器設(shè)備。我今天分享的是每一位工程師每一天都要使用的工具示波器,可以稱之為每一家公司的眼睛,是每一家公司剛性需求的儀器,怎么用才能用好呢?如何玩轉(zhuǎn)示波器?

其實(shí)不難,掌握高保真捕獲信號(hào)的6大原則就能行!這6大原則中,有兩條最重要,我總結(jié)成14個(gè)字原則,前7個(gè)字是最小化量化誤差,后7個(gè)字是時(shí)刻警惕采樣率。

示波器的本質(zhì)是看電壓識(shí)別時(shí)間變化的儀器,它的原理很簡單,信號(hào)通過探頭采集之后,經(jīng)過放大、提高,離散化,最后顯示給你看。橫坐標(biāo)的是時(shí)間,縱坐標(biāo)是電壓。這個(gè)是本質(zhì)。所以我們測量的時(shí)候,要對(duì)橫縱坐標(biāo)進(jìn)行區(qū)別,如何區(qū)別?更多詳情...點(diǎn)擊閱讀>>

測量經(jīng)驗(yàn):如何解決示波器測量時(shí)電源干擾問題

示波器操作人員有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象:使用探頭探測信號(hào)時(shí),被測信號(hào)上下跳動(dòng),波形不正常,如果使用余暉顯示,則波形糊成一團(tuán)。

通常這種情況下,測試人員會(huì)懷疑是觸發(fā)的問題,但當(dāng)上下調(diào)節(jié)觸發(fā)電平時(shí),波形位置會(huì)隨著觸發(fā)電平的變化:如觸發(fā)電平調(diào)高,則波形的位置上升,觸發(fā)電平調(diào)低,波形位置又降低。

如果您在工作中也發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象,則很大的可能是:您的測試存在接地不良的情況。更準(zhǔn)確地說是:您測試系統(tǒng)的信號(hào)回流路徑過長。

我們都知道,從信號(hào)發(fā)送器流出的信號(hào),都會(huì)最終流回發(fā)送器。單端信號(hào)的“地”是信號(hào)的回流路徑;而差分信號(hào)的回流路徑比較復(fù)雜一些,差分對(duì)的正負(fù)端是依靠公共的參考來回流的。所以在測試中,如果單端探頭的地線沒有有效連接;或差分探頭的正負(fù)端中的任何一端沒有有效連接,以及示波器的參考“地”沒有能和被測件的地連接,則通過探頭饋入示波器的信號(hào)就無法通過正常的路徑回流,而必須經(jīng)過供電設(shè)備(如開關(guān)電源、電力網(wǎng)絡(luò)等)回流,因而受到供電設(shè)備的影響,從而可能出現(xiàn)上面幾幅圖的情況...點(diǎn)擊閱讀>>

玩轉(zhuǎn)測試:示波器進(jìn)行功率測量時(shí)的7大秘訣

在進(jìn)行功率測量時(shí),工程師選用的測量儀器,除了要有較大的測量動(dòng)態(tài)范圍,還要注意在探測中優(yōu)化信號(hào)完整性。本文總結(jié)了每位工程師在使用示波器進(jìn)行功率測量時(shí)必須知道的七大秘訣,下面將對(duì)每條秘訣進(jìn)行詳細(xì)討論。

第1個(gè)秘訣:通過計(jì)算平均值提高測量分辨率。

在某些功率測量應(yīng)用中,常常需要測量大動(dòng)態(tài)范圍的值,同時(shí)還需要細(xì)致地調(diào)整分辨率,以測量參數(shù)的微小變化。除了使用高分辨率數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外,也可以使用其他采集方法來降低隨機(jī)噪聲,增加測量的有效動(dòng)態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。

求平均值要求測量的是重復(fù)信號(hào)。該算法對(duì)跨越多次采集的各時(shí)間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)噪聲,提供更卓越的垂直分辨率。垂直分辨率每增加一位,需要計(jì)算多少平均值?答案是每計(jì)算4個(gè)樣本平均值,便可將垂直分辨率增加1位。原理如下:增加的位數(shù)= 0.5 log2 N,N = 計(jì)算平均值的樣本數(shù)。例如,對(duì)16個(gè)樣本求平均值,垂直分辨率將增加:位數(shù)= 0.5 log2 16 = 2.因此,有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位...點(diǎn)擊閱讀>>

使用示波器時(shí)常見的六大問題分析

示波器是工程師們使用不可缺少的測量工具,但是在示波器使用過程中肯定會(huì)遇見這樣或者是那樣的問題。本文為大家整理了基于示波器使用者的常見的六大問題,來幫著實(shí)驗(yàn)室的伱解決測量上的疑慮。

Q1:在高速串行測試時(shí),對(duì)測試所需示波器有什么樣的要求?哪幾個(gè)指標(biāo)是最關(guān)鍵的?

A:基本來說對(duì)帶寬和采樣率要滿足串行信號(hào)的要求,接下來就需要考察是否是差分信號(hào),以及示波器對(duì)串行測試的分析功能,比如說碼型的觸發(fā)和解碼等等。

Q2:測試時(shí)的帶寬是如何影響測試結(jié)果?對(duì)測試儀器的帶寬有何要求?

A:首先,帶寬不足會(huì)損失掉信號(hào)的高頻諧波分量,導(dǎo)致時(shí)間和幅度測試的不準(zhǔn)確。然而即使帶寬相同的示波器會(huì)表現(xiàn)出不同的上升時(shí)間,對(duì)應(yīng)用來說,測量上升沿上發(fā)生的錯(cuò)誤非常關(guān)鍵,另外在數(shù)據(jù)信號(hào)中,對(duì)眼圖的張開度影響也很大。正因如此,上升時(shí)間指標(biāo)對(duì)在時(shí)域中執(zhí)行測量的設(shè)備(示波器)非常重要。

Q3:在測量高速數(shù)字信號(hào)時(shí),示波器的帶寬是不是一定要是信號(hào)頻率的5倍以上?為什么?

A:選擇示波器的帶寬,一般是被測信號(hào)的速率的2.5倍或信號(hào)最高頻率的5倍,這樣可以看到高速信號(hào)的5次諧波。更多觀點(diǎn)可以...點(diǎn)擊閱讀>>

編后語

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