如何快速篩選示波器?
示波器是一種應(yīng)用廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。它可以將肉眼看不見的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可見的圖像,方便人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。由高速電子組成的窄電子束用于示波器,在熒光材料屏幕上產(chǎn)生小光點(diǎn)(這是傳統(tǒng)的模擬示波器工作原理)。在被測(cè)信號(hào)的作用下,電子束就像筆的筆尖,可以在屏幕上畫出被測(cè)信號(hào)瞬時(shí)值的變化曲線。示波器可以觀察不同信號(hào)振幅隨時(shí)間變化的各種波形曲線,也可以用來測(cè)試不同的功率,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅等,那么如何快速選擇示波器呢?下面就詳細(xì)講下
1:了解您需要測(cè)試的信號(hào)
您要捕捉并觀察的信號(hào)其典型性能是什么?
您的信號(hào)是否有復(fù)雜的特性?
您的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)還是單次信號(hào)?
您要測(cè)量的信號(hào)過渡過程的帶寬,或者上升時(shí)間是多大?
您打算用何種信號(hào)特性來觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等?
您打算同時(shí)顯示多少信號(hào)?
您對(duì)測(cè)試信號(hào)作何種處理?
2:帶寬>最高信號(hào)頻率的五倍
示波器帶寬是指正弦波輸入信號(hào)幅度衰減到-3dB時(shí)的頻率,即信號(hào)真實(shí)幅度的70.7%。帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力,也是價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。在選擇帶寬時(shí),可以運(yùn)用五倍法則,即示波器帶寬≥5 X輸入信號(hào)最大頻率。如果示波器沒有足夠的帶寬,就無法測(cè)試高頻信號(hào),幅度將出現(xiàn)失真、邊緣將會(huì)消失,細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。
3:適當(dāng)?shù)耐ǖ罃?shù)量
數(shù)字示波器對(duì)模擬通道采樣,存儲(chǔ)和顯示數(shù)據(jù)。一般說來,通道數(shù)量越多越好,但增加通道也會(huì)抬高價(jià)格。示波器擁有的時(shí)間相關(guān)的模擬通道和數(shù)字通道越多,在電路中能夠同時(shí)測(cè)量的點(diǎn)數(shù)越多,在并行總線中解碼更容易。
4:采樣率>5×(最高的頻率成分)
單位為每秒采樣次數(shù)(S/s),指數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻率。示波器采樣速度越快,分辨率就越高,顯示的波形細(xì)節(jié)也就越好,關(guān)鍵信息或事件丟失的可能性也越小。示波器的取樣速率至少是示波器帶寬的四倍,或最低5倍過采樣,以保證捕獲信號(hào)細(xì)節(jié),避免出現(xiàn)假信號(hào)。
5:存儲(chǔ)深度=采樣率×顯示時(shí)間
存儲(chǔ)深度是示波器在一次采集中可以數(shù)字化和存儲(chǔ)的樣點(diǎn)數(shù)量。示波器的內(nèi)存越深,以全部取樣速率可以捕獲的時(shí)間越多。所需的內(nèi)存深度取決于希望查看顯示器的數(shù)量以及希望保持的取樣速率。如果要在不同樣點(diǎn)間以較高分辨率查看更長(zhǎng)的時(shí)期,就需要使用深內(nèi)存:存儲(chǔ)深度=取樣速率×顯示時(shí)間。確定存儲(chǔ)深度后,同樣重要的是必須考察在使用最深的內(nèi)存設(shè)置時(shí)示波器的操作方式。
6:顯示功能
示波器的顯示性能在很大程度上取決于數(shù)字處理算法,而不是顯示設(shè)備的物理特點(diǎn)。沒有一種很好的途徑,通過研究示波器的技術(shù)指標(biāo)來確定哪種示波器最適合用戶的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。只有在用戶工作臺(tái)上實(shí)時(shí)演示及使用用戶的波形時(shí),才能確定哪種示波器最適合滿足用戶需求。當(dāng)前的數(shù)字示波器分成兩大類:波形查看儀器和波形分析儀。為查看波形設(shè)計(jì)的示波器通常用于測(cè)試和問題診斷應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,波形圖像將提供用戶所需的全部信息。
7:觸發(fā)功能
大多數(shù)用示波器的用戶只采用邊沿觸發(fā)方式,但是在某些應(yīng)用中可能需要使用其它觸發(fā)功能。高級(jí)觸發(fā)功能能夠隔離希望查看的事件。同時(shí)高級(jí)觸發(fā)選項(xiàng)還能夠在日常調(diào)試任務(wù)中節(jié)約大量的時(shí)間。如果您需要捕獲罕見的事件,情況會(huì)怎樣呢?毛刺觸發(fā)允許觸發(fā)正向毛刺或負(fù)向毛刺,或觸發(fā)大于或小于指定寬度的脈沖。診斷問題時(shí),可以觸發(fā)問題,回頭查看導(dǎo)致問題的根源。
8:探頭
當(dāng)裝上探頭時(shí),它就成為整個(gè)測(cè)試電路的一部分了,結(jié)果探頭將造成電阻性、電容性和電感性負(fù)載,使示波器呈現(xiàn)出與被測(cè)對(duì)象不同的測(cè)量結(jié)果。因此,針對(duì)不同應(yīng)用配有相應(yīng)的探頭,然后選擇其中一種,使負(fù)載效應(yīng)最小,使信號(hào)得到最精確的復(fù)現(xiàn)。選擇適合的探頭:
1)無源探頭:價(jià)格經(jīng)濟(jì),使用簡(jiǎn)便,提供了廣泛的測(cè)量功能;
2)有源高頻探頭:有源探頭在測(cè)量當(dāng)前復(fù)雜電路中的高頻信號(hào)時(shí)提供了完美的通用性和精度;
3)差分探頭:提供了最高的CMRR,廣泛的頻率范圍和輸入間最小的時(shí)間偏移,是精確測(cè)量差分信號(hào)的**選擇;
4)單端高壓探頭:高壓測(cè)量解決方案擴(kuò)展了示波器從提升或浮動(dòng)電壓系統(tǒng)中安全精確的捕獲實(shí)時(shí)信號(hào)信息的能力。
9:分析功能
自動(dòng)測(cè)試和內(nèi)置分析功能可以節(jié)約用戶時(shí)間,使工作更加簡(jiǎn)便,數(shù)字示波器通常帶有模擬示波器上沒有提供的一系列測(cè)量功能和分析選項(xiàng)。數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)包括加減乘除、積分和微分。測(cè)量統(tǒng)計(jì)(最小植,最大值和平均值)可以檢定測(cè)量不確定性,在檢定噪聲和定時(shí)余量時(shí),這是一項(xiàng)重要資源。許多數(shù)字示波器還提供了FFT功能。
10:演示
最后一個(gè),但也是同樣重要的一個(gè)問題:演示,演示,演示!如果已經(jīng)考慮了前面九個(gè)因素,可能已經(jīng)把范圍縮小到能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)的少量的示波器中。現(xiàn)在應(yīng)該使用示波器進(jìn)行演示,并進(jìn)行對(duì)比,包括易用性和顯示響應(yīng)程度等方面
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