你了解示波器探头吗?3个示波器问题解读!
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以下内容中,小编将对示波器的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对示波器的了解,和小编一起来看看吧。
一、示波器探头介绍
1.BNC接头
BNC的特性阻抗为50Ω/75Ω,频率范围可达2GHz,可以满足仪器带宽速度和测量性能的需求,普通的BNC连接器体积小,频率高,已经成为常用的探头接头类型。
2.不同厂家的探头接头类型
示波器探头总体上分为有源探头和无源探头两种。
无源探头:无源探头由阻容元件组成,探头中无有源元件,所以不需要供电。无源探头在测试中比较经济实用。
有源探头:有源探头由阻容元件以及有源元件组成,所以需要额外供电,有源探头测试较为稳定,价位较高。
示波器探头在一定程度上基本上都是BNC接口,某些厂家在BNC接口的基础上进行功能上的创新和改造,使其更符合其测试的需求。也就是在使用BNC连接器的同时,额外提供了一个模拟编码的标度系数检测针脚图3所示,使其可以自动识别探头比率,在兼容的示波器能够自动检测和改变示波器显示的垂直衰减范围。
无源探头可用于大部分示波器的信号输入,探头因为在结构上设计独特,且其需要供电,所以仅适用于与其兼容的示波器输入。
3.探头的供电方式
标准无源BNC探头无需供电,所以可用于大部分的示波器输入接口;有源BNC探头的供电如果是在探头内部结构进行设计供电电路并与示波器输入端匹配的,这种类型仅仅适用于与之兼容的示波器输入。
如果有源BNC探头的供电方式是外部电源供电,则可用于大部分的示波器输入接口。
4.接口结构
有源BNC探头在结构设计上与示波器输入端的形状匹配,只能用在与其匹配的示波器上,如图8所示,若用在与其不匹配的示波器上则可能会出现接触不稳,测量不精确的现象。
5.负载阻抗要求
部分有源BNC探头对示波器的输入负载阻抗有一定要求,所以需要查看探头使用的手册,了解其对示波器输入阻抗的要求,如果输入阻抗不匹配,可能会导致信号幅值的衰减。
二、3个示波器问题解读
1. 如何在模拟电路用好数字示波器,比如测音频放大器的小信号,电源的杂波等?
答:要注意的问题有:
① 示波器的接地问题,示波器的机壳和探头的参考地线都是连接地线的,因此良好的接地是测量干扰的首要条件。
② 示波器参考地线引入的干扰问题,由于普通探头通常都有一段接地线,会与待测点构成一个类似环形天线的干扰路径,引入比较大的干扰,因此要尽量减少这一干扰,可以采用的方法是将探头帽拿掉,不使用探头上引出的地线,而直接使用探头尖端和探头内的地点接触待测点进行测量。
③ 使用差分测量的方法,消除共模噪声。泰克提供一系列的差分探头,比如专门针对小信号的ADA400A可以测量到几百微伏,用于高速信号测量的P7350提供高达5GHz的带宽
④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信号捕获模式,可以过滤信号上叠加的随机噪声。
2. 在测量离板信号线的传导骚扰时,发现在两个特定频点(一个是659K另一个是1.977K)上由两个很大的噪声信号。初步分析是由于板上的开关电源芯片引起的,如何使用示波器测量这样的噪声信号?
答:示波器可以测试噪声信号有几个考虑的因素:
① 被测信号的幅度,是否为小信号, 示波器配合探头可以测试uA级的信号
② 被测信号的频率。
③ 探头的连接方式不当会产生噪声,影响测试结果。
3. 在用泰克的示波器时,如何理解Holdoff这个参数?
答:Holdoff(触发释抑)的含义是暂时将示波器的触发电路封闭一段时间(即释抑时间),在这段时间内,即使有满足触发条件的信号波形点示波器也不会触发。在数字示波器中也会用百分比来表示,意义是整个记录长度或者整个屏幕的百分比。
示波器的触发部分的作用就是稳定的显示波形,触发释抑也是为了稳定显示波形而设置的功能。主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。比如图中所示,图中红色的点都可以满足触发条件,如果不用释抑功能,触发点将不固定,造成显示不稳定,使用触发释抑后,每次都在同一个点触发,因此可以稳定显示。
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