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示波器基礎-知識問答(21-30) | 美佳特
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Q21: 模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細部時,那個更有優(yōu)勢(例如:在過零點和峰值時,觀察 1%以下的寄生波形)?

答:觀察 1%以下的寄生波形,無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器,觀察其精度都不是很好,模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高,如某 500MHz 帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數(shù)字示波器(通常為 1~2%精度)更具優(yōu)勢,而且對細節(jié),數(shù)字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。


Q22: 是德科技的哪種示波器能夠測試頻率為 500M 的載波信號?

答:如果僅測載波信號本身,通常載波信號為正弦波,推薦使用 1.5GHz 示波器(是德科技 54845B),使用 BNC 電纜連接被測對象,可得到~94.6%的上升時間測量精度。若必須使用探頭,推薦使用 1157A 有源探頭(2.5GHz 帶寬)。如果使用 500MHz 帶寬的示波器,即使使用 BNC 電纜,最好情況下得到的幅度測量誤差是 29.3%,上升時間測量精度是 58.6%。


Q23: 如何使用是德科技示波器測量 PLL 的 Settle time?

答:可使用是德科技 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來完成。也可使用是德科技的較低價位的調制域分析儀來完成。


Q24: 使用是德科技設備如何測試光信號?

答:是德科技有全套測試方案測量光信號,從光源、光譜儀、光萬用表、光示波器、光波長計等,如果想用實時示波器測量光信號,可使用光電轉換器結合示波器完成測量。


Q25: 如何使用示波器測量一些低紋波電源的輸出紋波值?比如測量 1.8V 的輸出紋波,一般都標稱輸出紋波小于 20mV,如何用示波器來驗證?而普通示波器即使直接探頭接探頭地夾的噪聲就有二三十毫伏了。

答:這個的問題很有代表性。要用到高共模抑制比的電壓差分探頭,它能工作在高噪聲環(huán)境中。


Q26: 怎樣用數(shù)字示波器查看和讀出所顯示的波形的周期?

答:所有的數(shù)字示波器都支持波形周期測量,從提高測試精度的角度出發(fā),如果使用的是 5462x/546?x(546?5 除外),可在其測量參數(shù)中選擇 Counter,其內嵌硬件頻率計數(shù)器會被啟動進行精確的頻率測量(5digit),若使用的是其他型號示波器,盡量讓示波器屏幕顯示一個周期的信號,幅值盡量滿刻度,這時測量精度一般較好,可以用示波器的自動測量功能,也可用光標手動測量。


Q27: 選擇什么型號的示波器可有效提高設計效率?

答:示波器發(fā)展到現(xiàn)階段,已把數(shù)據(jù)分析提高到重要的位置。使用示波已不僅僅是在調試中觀察波形,更重要的是能很好的在設計中分析計算器件參數(shù),幫助大家優(yōu)化設計方案。選擇什么樣的示波器最適合要結合您所要觀察分析的信號決定。


Q28: 開關電源在低溫下啟動(如:-20℃以下)有什么特殊的要求?

答:關鍵是器件選擇的溫度范圍。比如電容、MOSFET、二極管等。


Q29: 用示波器如何測試抖動分量?

答:確定性抖動可以用示波器測量出來,在示波器上可以讀出上升/下降沿的時間寬度,根據(jù)信號周期可以換算成 UIp-p 即是抖動的峰值幅度,如下圖。更詳細的內容可以參考示波器廠家如泰克的相關資料。


Q30: 如何區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬?

答:帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術所能達到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬,數(shù)字實時帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術因子 K 相關(數(shù)字實時帶寬= 最高數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項指標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復周期信號的測量,而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆,實際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的。例如說 TEK 公司的 TES520B 的帶寬為 500MHz,實際上是指其模擬帶寬為 500MHz,而最高數(shù)字實時帶寬只能達到 400MHz 遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時,一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實時帶寬,否則會給測量帶來意想不到的誤差。

示波器基礎-知識問答(21-30) | 美佳特
2022-12-13

Q21: 模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細部時,那個更有優(yōu)勢(例如:在過零點和峰值時,觀察 1%以下的寄生波形)?

答:觀察 1%以下的寄生波形,無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器,觀察其精度都不是很好,模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高,如某 500MHz 帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數(shù)字示波器(通常為 1~2%精度)更具優(yōu)勢,而且對細節(jié),數(shù)字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。


Q22: 是德科技的哪種示波器能夠測試頻率為 500M 的載波信號?

答:如果僅測載波信號本身,通常載波信號為正弦波,推薦使用 1.5GHz 示波器(是德科技 54845B),使用 BNC 電纜連接被測對象,可得到~94.6%的上升時間測量精度。若必須使用探頭,推薦使用 1157A 有源探頭(2.5GHz 帶寬)。如果使用 500MHz 帶寬的示波器,即使使用 BNC 電纜,最好情況下得到的幅度測量誤差是 29.3%,上升時間測量精度是 58.6%。


Q23: 如何使用是德科技示波器測量 PLL 的 Settle time?

答:可使用是德科技 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來完成。也可使用是德科技的較低價位的調制域分析儀來完成。


Q24: 使用是德科技設備如何測試光信號?

答:是德科技有全套測試方案測量光信號,從光源、光譜儀、光萬用表、光示波器、光波長計等,如果想用實時示波器測量光信號,可使用光電轉換器結合示波器完成測量。


Q25: 如何使用示波器測量一些低紋波電源的輸出紋波值?比如測量 1.8V 的輸出紋波,一般都標稱輸出紋波小于 20mV,如何用示波器來驗證?而普通示波器即使直接探頭接探頭地夾的噪聲就有二三十毫伏了。

答:這個的問題很有代表性。要用到高共模抑制比的電壓差分探頭,它能工作在高噪聲環(huán)境中。


Q26: 怎樣用數(shù)字示波器查看和讀出所顯示的波形的周期?

答:所有的數(shù)字示波器都支持波形周期測量,從提高測試精度的角度出發(fā),如果使用的是 5462x/546?x(546?5 除外),可在其測量參數(shù)中選擇 Counter,其內嵌硬件頻率計數(shù)器會被啟動進行精確的頻率測量(5digit),若使用的是其他型號示波器,盡量讓示波器屏幕顯示一個周期的信號,幅值盡量滿刻度,這時測量精度一般較好,可以用示波器的自動測量功能,也可用光標手動測量。


Q27: 選擇什么型號的示波器可有效提高設計效率?

答:示波器發(fā)展到現(xiàn)階段,已把數(shù)據(jù)分析提高到重要的位置。使用示波已不僅僅是在調試中觀察波形,更重要的是能很好的在設計中分析計算器件參數(shù),幫助大家優(yōu)化設計方案。選擇什么樣的示波器最適合要結合您所要觀察分析的信號決定。


Q28: 開關電源在低溫下啟動(如:-20℃以下)有什么特殊的要求?

答:關鍵是器件選擇的溫度范圍。比如電容、MOSFET、二極管等。


Q29: 用示波器如何測試抖動分量?

答:確定性抖動可以用示波器測量出來,在示波器上可以讀出上升/下降沿的時間寬度,根據(jù)信號周期可以換算成 UIp-p 即是抖動的峰值幅度,如下圖。更詳細的內容可以參考示波器廠家如泰克的相關資料。


Q30: 如何區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬?

答:帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術所能達到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬,數(shù)字實時帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術因子 K 相關(數(shù)字實時帶寬= 最高數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項指標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復周期信號的測量,而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆,實際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的。例如說 TEK 公司的 TES520B 的帶寬為 500MHz,實際上是指其模擬帶寬為 500MHz,而最高數(shù)字實時帶寬只能達到 400MHz 遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時,一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實時帶寬,否則會給測量帶來意想不到的誤差。