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超实用!100个示波器基础知识问答


  来源: EDN电子技术设计 时间:2020-09-14 编辑:清风
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57. 在选择示波器时,一般考虑的多的是带宽。那么,在什么情况下要考虑采样速率?

答:取决于被测对象,在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若您在选型,对正弦波,选择示波器带宽是被测正弦信号频率的 3 倍,以上,采样率是带宽的 4 到 5 倍,实际上是信号的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保证采样率足以捕获信号细节 。若您正在使用示波器,可透过以下方法验证采样率是否够用将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值),采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析,采样率是否够用。


58. 100MHz 的模拟示波器可以较清楚看到寄生波形,而 100MHz 的数字示波器却看不到(仅能看到波形加粗)?

答:此现象和示波器显示有关,模拟示波器上看到的迹线一般较细,它通过垂直偏转器直接将电压打到屏幕上,而且扫描速率和波形刷新率都很快。数字示波器是通过 A/D 将波形电压量化,存到内存中,处理之后再显示,数字示波器屏幕的显示分辨率是有限的,通常为 6?0 点或 1000 点,若您将示波器的存储深度(记录长度)设置成 10K 或 2M, 这意味着,要让内存中 10K 或 2M 点的信息量通过 6?0 个点或 1000个点来反映,无论算法有多好,都会带来一定的显示误差,波形加粗的程度和存储深度是相关的,这些问题是数字示波器特有的问题,另外数字示波器缺省显示方式为矢量显示方式,即会在两个采样点之间以线性算法,或正弦内插算法插入一些点,模拟示波器没有这些问题。您可试着将示波器记录长度改为 500 点 ,并将矢量显示改为点显示,观察数字示波器每次采样实际得到的数据,调整时基,可以清楚得看到这些点,即使使用矢量显示,线会变细些。仅从仪器角度出发,另外测量小信号,使用 1:1 得探头得结果,可能会比 10:1 探头更好些 。另外,模拟示波器没有采样率得概念,只有扫描速率概念,使用数字示波器,采样率很多时候需考虑。


59. 模拟和数字示波器在观察波形的细部时,那个更有优势(例如:在过零点和峰值时,观察 1%以下的寄生波形)?

答:观察 1%以下的寄生波形,无论是模拟示波器还是数字示波器,观察其精度都不是很好,模拟示波器的垂直精度未必比数字示波器更高,如某 500MHz 带宽的模拟示波器垂直精度是+/-3%, 并不比数字示波器(通常为 1~2%精度)更具优势,而且对细节,数字示波器的自动测量功能比模拟示波器的人工测量更精确。


60. 数字示波器一般提供在线显示均方根值,它的精度一般是多少?

答:示波器的幅值测量精度,很多人用 A/D 位数来衡量,实际上,随着您所用的示波器带宽,实际的采样率设置等,会有变化,若带宽不够,本身带来的幅值测量误差就很大,若带宽够了,采样设置很高,实际的幅值测量精度就不如采样率低的时候的精度(您有时可参考示波器的用户手册,它可能会给出不同采样率下,示波器的 A/D 实际有效位数);总的来讲,示波器测量幅值,包括均方根值的精度往往不如万用表,同样,测量频率,它不如频率计数器。


61. 如何捕捉并重现稍纵即失的瞬时信号?

答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成 Normal ,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),如果使用的是安捷伦5462xA/D,546?xA/D,5483xB/D,5485xA,这些仪器都支持 MegaZoom 功能,就是说,可在观察信号全局的同时,对局部细节进行放大观察,或者通过移动屏幕的方式,或者通过双时基显示功能来完成。注意示波器的存储深度将决定所能采集信号的时间,和能用到的最大采样速率。


62. 安捷伦的哪种示波器能够测试频率为 500M 的载波信号?

答:如果仅测载波信号本身,通常载波信号为正弦波,推荐使用 1.5GHz 示波器(安捷伦 54845B),使用 BNC 电缆连接被测对象,可得到~94.6%的上升时间测量精度。若必须使用探头,推荐使用 1157A 有源探头(2.5GHz 带宽)。如果使用 500MHz 带宽的示波器,即使使用 BNC 电缆,最好情况下得到的幅度测量误差是 29.3%,上升时间测量精度是 58.6%。


63. 示波器标称为 60MHZ,是否可以理解为它最大可以测到 60MHZ?

答:60MHz 带宽示波器,并不意味着可以很好地测量 60MHz 的信号,根据示波器带宽的定义,如果输入峰峰值为 1V 的 60MHz 的正弦波到 60MHz 带宽的示波器上,从示波器上将看到 0.707V 的信号(30%幅值测量误差)。


64. 用标称为 60MHZ 的示波器测 4.1943MHZ 的方波时测不到,为什么?

答:如果要测试的是方波,选择示波器的参考标准是信号的上升时间,若示波器带宽=0.35/信号上升时间* 3,则上升时间测量误差为 5.4%左右。

关键词:示波器 探头 测量    浏览量:7259

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