2. 连接示波器探头。将探头的BNC接线端接到示波器上,接地引线连接到信号的系统地引脚上,无源探头探测端钩住所需测量的单端信号引脚,差分探头则将两个信号引脚连接到差分信号传输线路上。
3. 设置示波器的触发菜单。根据实际需求,选择适当的触发方式。以PINTECH品致示波器MDO704为例,设置示波器触发方式如下:单触类型如边沿触发(如图)、脉宽触发等,要注意选择信源(触发通道)及触发时间、触发大小(如图右方黄色三角形)一般取整个波形峰峰值的一半、耦合方式(直流耦合或交流耦合),斜率即(上升沿触发或下降沿触发),最后是抑制模式,连续的周期信号可以选择自动触发,脉冲的瞬时信号可以设置正常触发或者单次触发。
4. 调整示波器的垂直和水平缩放(即V档和S档)。根据差分信号的幅度和频率,调整示波器的垂直缩放和水平缩放,确保测量结果准确可靠。一般取上下各占四格,周期信号显示两个完整周期为佳。
5. 进行信号测量。可以根据实际需求,设置所需测量的数据,如上图所示,可以点击测量,选择所需测量的数据内容,如峰峰值,频率等,再选择测量的通道,最后点击添加测量。观察信号的波形和特征,再结合示波器测量出来的数据,对测量出来的结果进行分析。
五、使用示波器探头的一些技巧和注意事项
1. 使用保护电阻。差分探头的引脚可能存在电压过高的风险,因此使用保护电阻可以有效避免引脚损坏。
2. 接地方式的影响。不管单端信号还是差分信号的测量都对接地非常敏感,不同的接地方式可能会对测量结果产生影响。
3. 校准差分探头。定期校准差分探头可以确保测量结果的准确性和可靠性。
4. 注意信号传输线的长度和阻抗匹配。差分信号的传输线应具有相同的长度,并保持合适的阻抗匹配,以避免信号失真。
5. 避免电磁干扰。在进行测量时,应尽量避免电磁干扰的环境,并注意屏蔽探头和信号线,以保证测量信号的纯净性。在理想情况下,探头位置、被测线路位置和手的位置都不应造成探头测量结果的变化。但在大多数情况下都并非如此,探头、手和被测线路位置都会给未经屏蔽的传输线造成很大的影响。
6. 对精度要求不高的差分信号,在只有无源探头的情况下,可以使用双对地测量的方式进行测量,既对差分信号的两条信号传输线路分别进行单端信号测量,再对波形进行互减,就得到差分信号的输出波形,在有互减功能的示波器上,可以比较方便的显示出差分波形。
7.电流探头因为工作时磁芯会发热的缘故,因此要注意控制测量时间,连续测量的时间不能过长,否则可能会导致磁芯过热影响精度,甚至会损毁电流探头。
六、谈论与思考:
由于存在地弹噪声、串扰和电磁干扰的问题,在条件允许的情况下,逐渐的会有更多人选择使用差分传输的方式来代替单端传输,差分检测也将会成为必不可少的内容与要求。有源差分探头中信号连接之间有效地平面较之大多数无源探头更为理想,他对单端信号的测量是否也会比无源探头更好呢?有源差分探头是否会成为未来更为主流的测量工具呢?