聯(lián)系我們
東莞市眾升儀器有限公司
業(yè)務(wù)部
聯(lián)系人：陳平
聯(lián)系電話：0769-23131676
傳真號碼：0769-23131096
移動電話：15989633801（微信同號）
Email：ZS1717@163.com
QQ：782352024
地址：東莞市莞城街道東城路莞城段33號405室
公司網(wǎng)址：http://m.osoke.cn
文章詳情
100個關(guān)于示波器使用的知識點（四）
日期：2024-10-19 08:15
瀏覽次數(shù)：615
摘要：57． 在選擇示波器時，一般考慮的多的是帶寬。那么，在什么情況下要考慮采樣速率？
答：取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望*小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實際應(yīng)用中，*好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍，以上，采樣率是帶寬的 4 到 5 倍，實際上是信號的 12 到 15 倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié) 。若您正在使用示波器，可透過以下方法驗證采樣率是否...
57． 在選擇示波器時，一般考慮的多的是帶寬。那么，在什么情況下要考慮采樣速率？
答：取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望*小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實際應(yīng)用中，*好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍，以上，采樣率是帶寬的 4 到 5 倍，實際上是信號的 12 到 15 倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié) 。若您正在使用示波器，可透過以下方法驗證采樣率是否夠用將波形停下來，放**形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化（如某些幅值），采樣率就不夠，否則無礙。也可用點顯示來分析，采樣率是否夠用。
58． 100MHz 的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形，而 100MHz 的數(shù)字示波器卻看不到（僅能看到波形加粗）？
答：此現(xiàn)象和示波器顯示有關(guān)，模擬示波器上看到的跡線一般較細，它通過垂直偏轉(zhuǎn)器直接將電壓打到屏幕上，而且掃描速率和波形刷新率都很快。數(shù)字示波器是通過 A/D 將波形電壓量化，存到內(nèi)存中，處理之后再顯示，數(shù)字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的，通常為 6?0 點或 1000 點，若您將示波器的存儲深度(記錄長度)設(shè)置成 10K 或 2M, 這意味著，要讓內(nèi)存中 10K 或 2M 點的信息量通過 6?0 個點或 1000個點來反映，無論算法有多好，都會帶來一定的顯示誤差，波形加粗的程度和存儲深度是相關(guān)的，這些問題是數(shù)字示波器特有的問題，另外數(shù)字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式，即會在兩個采樣點之間以線性算法，或正弦內(nèi)插算法插入一些點，模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為 500 點 ，并將矢量顯示改為點顯示，觀察數(shù)字示波器每次采樣實際得到的數(shù)據(jù)，調(diào)整時基，可以清楚得看到這些點，即使使用矢量顯示，線會變細些。僅從儀器角度出發(fā)，另外測量小信號，使用 1:1 得探頭得結(jié)果，可能會比 10:1 探頭更好些 。另外，模擬示波器沒有采樣率得概念，只有掃描速率概念，使用數(shù)字示波器，采樣率很多時候需考慮。
59． 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。
60． 數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值，它的精度一般是多少？
答：示波器的幅值測量精度，很多人用 A/D 位數(shù)來衡量，實際上，隨著您所用的示波器帶寬，實際的采樣率設(shè)置等，會有變化，若帶寬不夠，本身帶來的幅值測量誤差就很大，若帶寬夠了，采樣設(shè)置很高，實際的幅值測量精度就不如采樣率低的時候的精度(您有時可參考示波器的用戶手冊，它可能會給出不同采樣率下，示波器的 A/D 實際有效位數(shù));總的來講，示波器測量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬用表，同樣，測量頻率，它不如頻率計數(shù)器。
61． 如何捕捉并重現(xiàn)稍縱即失的瞬時信號？
答：將示波器設(shè)置成單次采集方式(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)，如果使用的是安捷倫5462xA/D,546?xA/D,5483xB/D,5485xA,這些儀器都支持 MegaZoom 功能，就是說，可在觀察信號全局的同時，對局部細節(jié)進行放大觀察，或者通過移動屏幕的方式，或者通過雙時基顯示功能來完成。注意示波器的存儲深度將決定所能采集信號的時間，和能用到的*大采樣速率。
62． 安捷倫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(安捷倫 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，*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%。
63． 示波器標稱為 60MHZ，是否可以理解為它*大可以測到 60MHZ？
答：60MHz 帶寬示波器，并不意味著可以很好地測量 60MHz 的信號，根據(jù)示波器帶寬的定義，如果輸入峰峰值為 1V 的 60MHz 的正弦波到 60MHz 帶寬的示波器上，從示波器上將看到 0.707V 的信號(30%幅值測量誤差)。
64． 用標稱為 60MHZ 的示波器測 4.1943MHZ 的方波時測不到，為什么？
答：如果要測試的是方波，選擇示波器的參考標準是信號的上升時間，若示波器帶寬＝0.35/信號上升時間* 3，則上升時間測量誤差為 5.4%左右。
示波器的探頭帶寬也很重要，如果使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低，將會使示波器帶寬大大下降。如若您使用 20MHz 帶寬的探頭，則能實現(xiàn)的*大帶寬是 20MHz。如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線，會進一步降低探頭性能(但對~4MHz 方波，不應(yīng)有太大影響，因為速度不是很快) 。另外，查看一下示波器使用手冊，有的廠家新推出的示波器，在 1:1 設(shè)置下，其實際帶寬將銳減到<=6MHz,對于~4MHz 的方波，其三次諧波是 12MHz,其五次諧波是 20MHz,若帶寬降到 6MHz,對信號幅值衰減很大，即使能看到信號，也優(yōu)良不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。當然，測不出信號的原因可能有多種，如探頭接觸不好，但該現(xiàn)象很容易被排除。建議可以用 BNC 電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗該示波器本身有沒有問題，探頭有沒有問題，如有問題，可和廠家直接聯(lián)系。
65． 怎樣測量時鐘的穩(wěn)定度？
答：假設(shè)使用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 或 5485xA ，可以用其標準配置的直方圖方式測量，其時鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章：“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其*壞情況下的抖動情況。對于 5485xA,若您希望更加強大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強大的抖動分析，具體可參見 5485x 示波器的 Datasheet，更詳細的信息，可致電安捷倫。
66． 使用安捷倫示波器精 確測量 PLL 中周期抖動有什么方法和技巧？
答：如果用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 和 5485xA , 可以用其標準配置的直方圖方式測量，其時鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其*壞情況下的抖動情況。對于 5485xA，如果希望更加強大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強大的抖動分析，提醒在使用示波器時，要注意其本身的抖動相關(guān)指標是否滿足測試需求，如示波器本身的觸發(fā)抖動指標等，同時要注意使用不同的探頭和探頭連接附件時，若不能保證示波器的系統(tǒng)帶寬，測量結(jié)果會不準確。
67． 如何使用安捷倫示波器測量 PLL 的 Settle time？
答：可使用安捷倫 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來完成。也可使用安捷倫的較低價位的調(diào)制域分析儀來完成。
68． 設(shè)計一個 PLL,，如何測量 PFD(頻率鑒相器)的死區(qū)?
答：可以將示波器的一個通道連接到參考信號，另一通道連到反饋信號，設(shè)置示波器的觸發(fā)條件為建立保持時間觸發(fā)，這時，在調(diào)整示波器建立保持時間設(shè)置的同時，調(diào)整參考信號，直到失鎖，這時的建立保持時間設(shè)置就對應(yīng)您的 PFD 死區(qū)。理論上，認為失鎖會在兩個時刻發(fā)生，一是在初始工作時間，兩個信號相差(頻差)超過 PLL 的捕捉帶寬；另一始在跟蹤過程種，反饋信號變化過大，使兩個信號相差超過 PLL的跟蹤帶寬會失鎖。安捷倫所有 548xx 系列示波器都可完成該測量(在帶寬滿足的前提下)。
69． 使用安捷倫設(shè)備如何測試光信號？
答：安捷倫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(zhuǎn)換器結(jié)合示波器完成測量。
70． 如何使用示波器測量電源紋波？
答：可以先用示波器將波形整個波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動測量或光標測量)，同時還利用示波器的 FFT 功能從頻域分析。通常若不太清楚被測對象細節(jié)(幅值，頻率等)的情況下，可使用”AutoScale”按鈕，觀察到信號的大概 ，再調(diào)整水平控制旋鈕和垂直控制旋鈕，以得到*佳的顯示(如，幅值盡量滿屏顯示)，再用 Zoom 功能將波形作滿平放大顯示，測電源紋波時，可將紋波部分用 Zoom 功能放大來分析；另外，可能會考慮從頻域角度分析電源，觀察其諧波和雜波情況，為此，可讓示波器顯示盡量多個周期信號，將示波器的存儲深度僅可能用到*大，采樣率設(shè)置成適當?shù)臄?shù)值，以保證波形不失真，這樣得到的頻率分辨率為采樣率除以當前存儲深度設(shè)置，觀察各次諧波及其與基波的幅度差。另外，若使用 MatLab 軟件，可利用 MatLab 軟件的強大功能對捕獲的信號數(shù)據(jù)進行更加深入的分析。546xx、548xx 都標準配置有和計算機相連的軟件，直接將數(shù)據(jù)取到計算機中，以進一步分析，當然，也可將 Matlab 軟件直接裝到 548xx 中。若已經(jīng)知道電路的參數(shù),可直接調(diào)整示波器設(shè)置，讓其工作在合適的采樣率和垂直刻度下。
答：取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望*小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實際應(yīng)用中，*好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍，以上，采樣率是帶寬的 4 到 5 倍，實際上是信號的 12 到 15 倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié) 。若您正在使用示波器，可透過以下方法驗證采樣率是否夠用將波形停下來，放**形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化（如某些幅值），采樣率就不夠，否則無礙。也可用點顯示來分析，采樣率是否夠用。
58． 100MHz 的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形，而 100MHz 的數(shù)字示波器卻看不到（僅能看到波形加粗）？
答：此現(xiàn)象和示波器顯示有關(guān)，模擬示波器上看到的跡線一般較細，它通過垂直偏轉(zhuǎn)器直接將電壓打到屏幕上，而且掃描速率和波形刷新率都很快。數(shù)字示波器是通過 A/D 將波形電壓量化，存到內(nèi)存中，處理之后再顯示，數(shù)字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的，通常為 6?0 點或 1000 點，若您將示波器的存儲深度(記錄長度)設(shè)置成 10K 或 2M, 這意味著，要讓內(nèi)存中 10K 或 2M 點的信息量通過 6?0 個點或 1000個點來反映，無論算法有多好，都會帶來一定的顯示誤差，波形加粗的程度和存儲深度是相關(guān)的，這些問題是數(shù)字示波器特有的問題，另外數(shù)字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式，即會在兩個采樣點之間以線性算法，或正弦內(nèi)插算法插入一些點，模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為 500 點 ，并將矢量顯示改為點顯示，觀察數(shù)字示波器每次采樣實際得到的數(shù)據(jù)，調(diào)整時基，可以清楚得看到這些點，即使使用矢量顯示，線會變細些。僅從儀器角度出發(fā)，另外測量小信號，使用 1:1 得探頭得結(jié)果，可能會比 10:1 探頭更好些 。另外，模擬示波器沒有采樣率得概念，只有掃描速率概念，使用數(shù)字示波器，采樣率很多時候需考慮。
59． 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。
60． 數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值，它的精度一般是多少？
答：示波器的幅值測量精度，很多人用 A/D 位數(shù)來衡量，實際上，隨著您所用的示波器帶寬，實際的采樣率設(shè)置等，會有變化，若帶寬不夠，本身帶來的幅值測量誤差就很大，若帶寬夠了，采樣設(shè)置很高，實際的幅值測量精度就不如采樣率低的時候的精度(您有時可參考示波器的用戶手冊，它可能會給出不同采樣率下，示波器的 A/D 實際有效位數(shù));總的來講，示波器測量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬用表，同樣，測量頻率，它不如頻率計數(shù)器。
61． 如何捕捉并重現(xiàn)稍縱即失的瞬時信號？
答：將示波器設(shè)置成單次采集方式(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)，如果使用的是安捷倫5462xA/D,546?xA/D,5483xB/D,5485xA,這些儀器都支持 MegaZoom 功能，就是說，可在觀察信號全局的同時，對局部細節(jié)進行放大觀察，或者通過移動屏幕的方式，或者通過雙時基顯示功能來完成。注意示波器的存儲深度將決定所能采集信號的時間，和能用到的*大采樣速率。
62． 安捷倫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(安捷倫 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，*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%。
63． 示波器標稱為 60MHZ，是否可以理解為它*大可以測到 60MHZ？
答：60MHz 帶寬示波器，并不意味著可以很好地測量 60MHz 的信號，根據(jù)示波器帶寬的定義，如果輸入峰峰值為 1V 的 60MHz 的正弦波到 60MHz 帶寬的示波器上，從示波器上將看到 0.707V 的信號(30%幅值測量誤差)。
64． 用標稱為 60MHZ 的示波器測 4.1943MHZ 的方波時測不到，為什么？
答：如果要測試的是方波，選擇示波器的參考標準是信號的上升時間，若示波器帶寬＝0.35/信號上升時間* 3，則上升時間測量誤差為 5.4%左右。
示波器的探頭帶寬也很重要，如果使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低，將會使示波器帶寬大大下降。如若您使用 20MHz 帶寬的探頭，則能實現(xiàn)的*大帶寬是 20MHz。如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線，會進一步降低探頭性能(但對~4MHz 方波，不應(yīng)有太大影響，因為速度不是很快) 。另外，查看一下示波器使用手冊，有的廠家新推出的示波器，在 1:1 設(shè)置下，其實際帶寬將銳減到<=6MHz,對于~4MHz 的方波，其三次諧波是 12MHz,其五次諧波是 20MHz,若帶寬降到 6MHz,對信號幅值衰減很大，即使能看到信號，也優(yōu)良不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。當然，測不出信號的原因可能有多種，如探頭接觸不好，但該現(xiàn)象很容易被排除。建議可以用 BNC 電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗該示波器本身有沒有問題，探頭有沒有問題，如有問題，可和廠家直接聯(lián)系。
65． 怎樣測量時鐘的穩(wěn)定度？
答：假設(shè)使用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 或 5485xA ，可以用其標準配置的直方圖方式測量，其時鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章：“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其*壞情況下的抖動情況。對于 5485xA,若您希望更加強大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強大的抖動分析，具體可參見 5485x 示波器的 Datasheet，更詳細的信息，可致電安捷倫。
66． 使用安捷倫示波器精 確測量 PLL 中周期抖動有什么方法和技巧？
答：如果用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 和 5485xA , 可以用其標準配置的直方圖方式測量，其時鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其*壞情況下的抖動情況。對于 5485xA，如果希望更加強大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強大的抖動分析，提醒在使用示波器時，要注意其本身的抖動相關(guān)指標是否滿足測試需求，如示波器本身的觸發(fā)抖動指標等，同時要注意使用不同的探頭和探頭連接附件時，若不能保證示波器的系統(tǒng)帶寬，測量結(jié)果會不準確。
67． 如何使用安捷倫示波器測量 PLL 的 Settle time？
答：可使用安捷倫 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來完成。也可使用安捷倫的較低價位的調(diào)制域分析儀來完成。
68． 設(shè)計一個 PLL,，如何測量 PFD(頻率鑒相器)的死區(qū)?
答：可以將示波器的一個通道連接到參考信號，另一通道連到反饋信號，設(shè)置示波器的觸發(fā)條件為建立保持時間觸發(fā)，這時，在調(diào)整示波器建立保持時間設(shè)置的同時，調(diào)整參考信號，直到失鎖，這時的建立保持時間設(shè)置就對應(yīng)您的 PFD 死區(qū)。理論上，認為失鎖會在兩個時刻發(fā)生，一是在初始工作時間，兩個信號相差(頻差)超過 PLL 的捕捉帶寬；另一始在跟蹤過程種，反饋信號變化過大，使兩個信號相差超過 PLL的跟蹤帶寬會失鎖。安捷倫所有 548xx 系列示波器都可完成該測量(在帶寬滿足的前提下)。
69． 使用安捷倫設(shè)備如何測試光信號？
答：安捷倫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(zhuǎn)換器結(jié)合示波器完成測量。
70． 如何使用示波器測量電源紋波？
答：可以先用示波器將波形整個波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動測量或光標測量)，同時還利用示波器的 FFT 功能從頻域分析。通常若不太清楚被測對象細節(jié)(幅值，頻率等)的情況下，可使用”AutoScale”按鈕，觀察到信號的大概 ，再調(diào)整水平控制旋鈕和垂直控制旋鈕，以得到*佳的顯示(如，幅值盡量滿屏顯示)，再用 Zoom 功能將波形作滿平放大顯示，測電源紋波時，可將紋波部分用 Zoom 功能放大來分析；另外，可能會考慮從頻域角度分析電源，觀察其諧波和雜波情況，為此，可讓示波器顯示盡量多個周期信號，將示波器的存儲深度僅可能用到*大，采樣率設(shè)置成適當?shù)臄?shù)值，以保證波形不失真，這樣得到的頻率分辨率為采樣率除以當前存儲深度設(shè)置，觀察各次諧波及其與基波的幅度差。另外，若使用 MatLab 軟件，可利用 MatLab 軟件的強大功能對捕獲的信號數(shù)據(jù)進行更加深入的分析。546xx、548xx 都標準配置有和計算機相連的軟件，直接將數(shù)據(jù)取到計算機中，以進一步分析，當然，也可將 Matlab 軟件直接裝到 548xx 中。若已經(jīng)知道電路的參數(shù),可直接調(diào)整示波器設(shè)置，讓其工作在合適的采樣率和垂直刻度下。
