选择的电流探头应该不仅能够测量从 μA 到A 的宽量程,还可以使用多个放大器同时查看大小电流偏差。探头中的两个可变增益放大器允许您设置放大视图以查看小电流波动,还可以缩小视图以同时查看大电流尖峰(参见图9)。
图 9:配有两个可变增益放大器的电流探头让您可以一次同时查看大小电流偏差
错误 5 在纹波和噪声测量期间会错误地处理直流偏置
直流电源上的纹波和噪声是由较大直流信号上的小交流信号形成的。当直流偏置较大时,可能需要在示波器上使用较大的每格电压设置才能在屏幕上显示信号。与小交流信号相比,这样做会降低测量的灵敏度并增加噪声。这意味着在测试时无法获得信号交流部分的准确表示。
如果使用隔直流电容器来解决这个问题,那么将不可避免地阻隔部分低频交流内容,使工程师无法观察到信号在经过设备上的元器件时发生的变化。
使用具有较大偏置功能的电源探头,可以将波形置于屏幕中间,而无需移除直流偏置。这样可以让整个波形都显示在屏幕上,同时保持垂直标度较小且处于放大状态。通过这些设置,还可以查看瞬态、纹波和噪声的细节。
错误 6 未知的带宽限制
在进行重要测量时,务必选择具有足够带宽的探头。带宽不足会使信号失真,使工程师很难做出明智的工程测试或设计决定。
普遍接受的带宽计算公式为:评测从 10% 到90% 的上升沿时,带宽乘以上升时间等于 0.35。
BW x Tr = 0.35
值得注意的是,整个系统带宽也是需要考虑的重要因素。探头和示波器的带宽都要考虑,从而确定系统带宽。计算系统带宽的公式如下所示。
例如,假设示波器和探头带宽均为 500 MHz。使用上面的公式可知,系统带宽将为353 MHz。可以看到,与探头和示波器的两个单独带宽相比,系统带宽大大降低。
现在,如果探头带宽仅为300 MHz,示波器带宽仍为500 MHz,那么应用上述公式,系统带宽进一步降至 257 MHz。
错误 7 被掩盖的噪声影响
探头和示波器的噪声可能会导致被测设备的噪声显得更大。为工程师的应用选择具有合适衰减比的探头,将会减小探头和示波器所添加的噪声。因此,工程师就能够获得更准确的信号,更清晰地查看被测设备的情况。
图 10:使用 1:1 和 10:1 探头测得的 50mVp-p 正弦波
许多探头制造商将探头噪声描述为等效输入噪声(EIN),并以Vrms 为单位表示。较高的衰减比使您可以测量较大的信号,但缺点是示波器将检测到这些比率并同时放大信号及其噪声。为了了解这一效应的实际结果,图10 中的绿色迹线显示了使用 10:1 探头放大后的噪声。