选择示波器探讨需要考虑什么?彻底解决示波器问题!
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本文中,小编将对测试测量仪器示波器予以介绍,如果你想对示波器的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、选择示波器探讨需要考虑什么
1、带宽和上升时间
探头的带宽或上升时间要等于或优于示波器的带宽。如果观察纯正弦信号,探头带宽等于被测信号频率的最高值即可;如观察非正弦信号,探头带宽应能容纳被测信号的基波和最重要谐波分量。为精确地测量脉冲的上升时间和下降时间,系统的上升时间(示波器和探头之和)应该比要测量的最快的上升时间快3-5倍。
2、阻抗匹配
探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配,另外对被测电路的负载作用最少。对于低输入阻抗的示波器,应选择有源探头或50Ω输入阻抗的探头;对于高输入阻抗的示波器,应选择×10的探头。例如示波器的输入阻抗是1MΩ/10pF,探头输入阻抗最好是10MΩ/1pF,这样的探头既有10倍的信号衰减,对被测信号的负载很轻,又能与示波器输入阻抗匹配。
3、负载作用
减轻探头对被测电路的负载作用。除了选择输入阻抗高的探头外,还有记住探头输入阻抗随频率成反比例下降。
4、时间延迟的影响
每种探头对被测信号的延迟时间存在差异,在进行差分测量以及时间(或相位)一致性测量时,最好使用2个型号相同和电缆长度相等的探头。
5、良好的接地
探头的额定频率特性是在同轴系统内测得的结果。在实际电路应用时,往往探头处于非同轴匹配的系统内,因此探头的接地引线要尽量减短,把串联电感减到最小。如发现高阻探头接地不良,就要考虑使用低阻同轴探头或者与探头匹配的适配器、连接器和夹具。
二、彻底解决示波器问题
1. 示波器能否进行傅立叶分解?
答:现代数字示波器大多具有FFT功能,其中上述系统甚至可以按EN61000-3-2标准对电流谐波进行预测试。
2. 示波器能否进行滤波处理?如对PWM波进行低通滤波?
答:TDS5000可以进行20MHz,150MHz低通滤波,还可以进行一种称之为高分辨率采集的数字低通滤波,在此种模式中采样点的垂直分辨率可从8bits提高到12bits,上述系统可以输出像比如PWM这样的信号按照脉宽变化的趋势的类似正弦波波形。
3. 使用数字示波器时,对B触发和触发电平的设置与被测信号有什么原则?
答:泰克的示波器支持A,B trigger功能,简单说就是可以双事件序列触发,当选择A-B seq时,A事件作为主触发,配合B事件捕获复杂的波形。触发方法为A事件arm触发系统,当定义的B事件出现时在B事件处触发。具体详细的触发说明,请参考示波器的手册。
4. 如何用TDS3052B测量载波频率为几十K,调制波频率为电源频率的已调波的最大值?
答:工频输入可能为低频的50Hz/60Hz,同时载波为几十K,一个工频周期为20ms左右,如果示波器需要观测20ms信号,即示波器的duration采集窗口至少为2ms/div ×10格, 同时根据几十k的载波信号,确定示波器的采样率。最后可以估算出需要的采集内存长度,判断是否能够满足测试要求。
5. 使用一台标称100MHz的DSO示波器,测量一个高频开关幅值400V,f=50M,示波器如何描绘出它的波形和上升时间?
答:① 示波器的带宽是以正弦波幅度衰减-3dB点为带宽定义的。
② 数字示波器中对于波形和上升时间的描绘都是通过实时采样电路和高速A/D变换器获得波形数据,再通过插值运算得到的。
③ 在泰克的示波器中,有实时的处理电路完成所谓的正弦内插功能,在信号采集电路部分完成。当然,很多示波器也是通过示波器的主处理器进行数学运算完成的,这个时候会花比较多的时间。
④ 对于您测量的信号,恐怕使用100MHz的示波器是无法进行。50MHz的方波,理论上应该使用450MHz以上的示波器才能将信号中最重要的9次以下谐波准确重新,从而保证波形不失真。更何况,您恐怕还要考虑信号上升时间的问题,理论上,示波器的上升时间应该比信号快5倍以上。
⑤ 探头也一样,由于普通探头在测量高压的时候会产生高频失真的效应,您应该采用特别的差分探头或者高压探头比如,泰克的P5205,P5100进行测量。
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