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示波器基礎-知識問答(11-20)
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Q11: 在示波器上看波形時,用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別?

答:示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā),其觸發(fā)條件有 2 個,觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿;即:信號的上升沿(或者下降沿)達到某一特定電平(觸發(fā)電平)時,示波器觸發(fā)。示波器只有在信號自觸發(fā)有問題的時候才會使用外觸發(fā),沒有哪一個更好的問題。而這種問題通??赡苁?,信號比較復雜, 有很多滿足觸發(fā)條件的點,無法每次在同一位置觸發(fā),從而得到穩(wěn)定的顯示。這時需要使用外觸發(fā)。舉例如下:觀測上面的信號,由于 ABCD 各點都會觸發(fā),示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時可以使用下面的信號作為觸發(fā)信號,示波器將得到能夠全部周期的顯示。


Q12: 示波器指標中的帶寬如何理解?

答:帶寬是示波器的基本指標,和放大器帶寬的定義一樣,是所謂的-3dB 點,即,在示波器的輸入加正弦波,幅度衰減為實際幅度的 70.7%時的頻率點稱為帶寬。也就是說,使用 100MHz 帶寬的示波器測量 1V,100MHz 的正弦波,得到的幅度只有 0.707V。這還只是正弦波的情形。因此,我們在選擇示波器的時候,為達到一定的測量精度,應該選擇信號最高頻率 5 倍的帶寬。


Q13: 測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得?

答:測量系統(tǒng)的總帶寬=0.35/上升時間(1GHz 以下示波器)。


Q14: 影響橫河示波器工作速度的因素有哪些?

答:實際上任何一臺示波器的原理都差不多,前端是數(shù)據采集系統(tǒng),后端是計算機處理。影響速度主要有兩方面,一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據傳輸,一般都是用 PCI 總線,此乃傳輸瓶頸, 但已有新技術可以突破;另一個是后端的處理方式,提高處理速度可以通過數(shù)據分包共享來實現(xiàn)。


Q15: 數(shù)字示波器的各種觸發(fā)的應用,比如說邊沿觸發(fā),毛刺觸發(fā)和脈寬觸發(fā)等,它們各自適合測試那種信號?

答: edge trigger , 邊沿觸發(fā),可設觸發(fā)電平,上升沿或下降沿。邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā)。 advanced trigger,即高級觸發(fā),里面涵蓋各種不同的觸發(fā)功能,可以根據被測信號的特征,設置相應的觸發(fā)條件,定位感興趣的波形。高級觸發(fā)是電路調試的關鍵。在電路調試過程中,如果事先不了解被測信號可能的問題,可以先使用泰克數(shù)字熒光示波器,利用 400,000/秒波形捕獲速度,迅速發(fā)現(xiàn)電路中的各種問題,再配合不同的高級觸發(fā)功能來進行故障的細節(jié)定位,這樣可以縮短您的調試周期。


Q16: 在使用示波器時如何消除毛刺?

答:如果毛刺是信號本身固有的,而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號(如正弦信號),可以用高頻抑制觸發(fā)方式,通常可同步該信號。如果信號本身有毛刺,但想讓示波器濾除該毛刺,不顯示毛刺,通常很難做到。可以試著使用限制帶寬的方法,但不小心可能也會把信號本身濾掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器,一般來說,使用狀態(tài)采集的方法,有些在定時方式下采集到的毛刺,就看不到了。


Q17: 在實際工作中,當碰到突發(fā)的毛刺信號,如何捕捉和測試?

答:比如我們在進行時鐘測試時,經常會碰到偶發(fā)毛刺信號,該信號將會對我們的電路產生誤動作,因此捕獲該信號成為測試的關鍵,由于事先我們無法判斷該毛刺為正還是為負,因此我們須先利用TDS5000 示波器的數(shù)字熒光功能即快速波形捕獲模式結合無限余輝查看毛刺特征,然后利用示波器的高級觸發(fā)功能——脈寬觸發(fā)依照信號特征,如:小于正常時鐘脈沖寬度觸發(fā)。


Q18: 毛刺/脈寬觸發(fā)的應用場合有哪些?

答:毛刺/脈寬觸發(fā)一般有兩種典型應用場合,一是同步電路行為,如利用它來同步串行信號,或對于干擾非常嚴重的應用,無法用邊沿觸發(fā)正確同步信號,脈寬觸發(fā)就是一個選擇;另一是用來發(fā)現(xiàn)信號中的異?,F(xiàn)象,如因干擾或競爭引起的窄毛刺,由于該異常是偶發(fā)顯現(xiàn),必須用毛刺觸發(fā)來捕獲(另一種方法是峰值檢測方式,但峰值檢測的方法有可能受其最大采樣率的限制,同時,一般是能看,不能測)。若被測對象的脈沖寬度是 50ns,而且該信號沒有任何問題,也就是說,沒有因干擾,競爭等問題引起的信號畸變或更窄的,用邊沿觸發(fā)就可同步該信號,無需使用毛刺觸發(fā)。有不少用戶將脈寬觸發(fā)設置為 10ns ~ 30ns,幸運的是,5462x 和 546?x 是業(yè)界難得的能完成該操作的儀器。若想驗證該 10MHz 方波中有無異常脈沖,包括比 50ns 窄很多的脈沖,就會用到脈寬或毛刺觸發(fā), 也就有可能會用到 5ns 的設置。


Q19: 在帶寬一定的條件下,采樣頻率太大是否也沒有太大的意義?

答:帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個被測信號周期只需 2.5個點就能夠最大限度的重構波形。其它一些示波器需要大于 4 個樣點/周期,即 100MHZ 帶寬示波器單次采集至少需要 400MS/s 的采樣率,有些示波器甚至需要 10 個點(線性內插技術)才能保證采集信號有意義。


Q20: 在選擇示波器時,一般考慮的多的是帶寬。那么,在什么情況下要考慮采樣速率?

答:取決于被測對象,在帶寬滿足的前提下,希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關于采樣速率經驗公式,但基本上都是針對示波器帶寬得出的,實際應用中,最好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型,對正弦波,選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍,以上,采樣率是帶寬的 4 到 5 倍,實際上是信號的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié) 。若您正在使用示波器,可透過以下方法驗證采樣率是否夠用將波形停下來,放大波形,若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無礙。也可用點顯示來分析,采樣率是否夠用。

示波器基礎-知識問答(11-20)
2022-12-13

Q11: 在示波器上看波形時,用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別?

答:示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā),其觸發(fā)條件有 2 個,觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿;即:信號的上升沿(或者下降沿)達到某一特定電平(觸發(fā)電平)時,示波器觸發(fā)。示波器只有在信號自觸發(fā)有問題的時候才會使用外觸發(fā),沒有哪一個更好的問題。而這種問題通??赡苁?,信號比較復雜, 有很多滿足觸發(fā)條件的點,無法每次在同一位置觸發(fā),從而得到穩(wěn)定的顯示。這時需要使用外觸發(fā)。舉例如下:觀測上面的信號,由于 ABCD 各點都會觸發(fā),示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時可以使用下面的信號作為觸發(fā)信號,示波器將得到能夠全部周期的顯示。


Q12: 示波器指標中的帶寬如何理解?

答:帶寬是示波器的基本指標,和放大器帶寬的定義一樣,是所謂的-3dB 點,即,在示波器的輸入加正弦波,幅度衰減為實際幅度的 70.7%時的頻率點稱為帶寬。也就是說,使用 100MHz 帶寬的示波器測量 1V,100MHz 的正弦波,得到的幅度只有 0.707V。這還只是正弦波的情形。因此,我們在選擇示波器的時候,為達到一定的測量精度,應該選擇信號最高頻率 5 倍的帶寬。


Q13: 測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得?

答:測量系統(tǒng)的總帶寬=0.35/上升時間(1GHz 以下示波器)。


Q14: 影響橫河示波器工作速度的因素有哪些?

答:實際上任何一臺示波器的原理都差不多,前端是數(shù)據采集系統(tǒng),后端是計算機處理。影響速度主要有兩方面,一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據傳輸,一般都是用 PCI 總線,此乃傳輸瓶頸, 但已有新技術可以突破;另一個是后端的處理方式,提高處理速度可以通過數(shù)據分包共享來實現(xiàn)。


Q15: 數(shù)字示波器的各種觸發(fā)的應用,比如說邊沿觸發(fā),毛刺觸發(fā)和脈寬觸發(fā)等,它們各自適合測試那種信號?

答: edge trigger , 邊沿觸發(fā),可設觸發(fā)電平,上升沿或下降沿。邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā)。 advanced trigger,即高級觸發(fā),里面涵蓋各種不同的觸發(fā)功能,可以根據被測信號的特征,設置相應的觸發(fā)條件,定位感興趣的波形。高級觸發(fā)是電路調試的關鍵。在電路調試過程中,如果事先不了解被測信號可能的問題,可以先使用泰克數(shù)字熒光示波器,利用 400,000/秒波形捕獲速度,迅速發(fā)現(xiàn)電路中的各種問題,再配合不同的高級觸發(fā)功能來進行故障的細節(jié)定位,這樣可以縮短您的調試周期。


Q16: 在使用示波器時如何消除毛刺?

答:如果毛刺是信號本身固有的,而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號(如正弦信號),可以用高頻抑制觸發(fā)方式,通??赏皆撔盘?。如果信號本身有毛刺,但想讓示波器濾除該毛刺,不顯示毛刺,通常很難做到。可以試著使用限制帶寬的方法,但不小心可能也會把信號本身濾掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器,一般來說,使用狀態(tài)采集的方法,有些在定時方式下采集到的毛刺,就看不到了。


Q17: 在實際工作中,當碰到突發(fā)的毛刺信號,如何捕捉和測試?

答:比如我們在進行時鐘測試時,經常會碰到偶發(fā)毛刺信號,該信號將會對我們的電路產生誤動作,因此捕獲該信號成為測試的關鍵,由于事先我們無法判斷該毛刺為正還是為負,因此我們須先利用TDS5000 示波器的數(shù)字熒光功能即快速波形捕獲模式結合無限余輝查看毛刺特征,然后利用示波器的高級觸發(fā)功能——脈寬觸發(fā)依照信號特征,如:小于正常時鐘脈沖寬度觸發(fā)。


Q18: 毛刺/脈寬觸發(fā)的應用場合有哪些?

答:毛刺/脈寬觸發(fā)一般有兩種典型應用場合,一是同步電路行為,如利用它來同步串行信號,或對于干擾非常嚴重的應用,無法用邊沿觸發(fā)正確同步信號,脈寬觸發(fā)就是一個選擇;另一是用來發(fā)現(xiàn)信號中的異常現(xiàn)象,如因干擾或競爭引起的窄毛刺,由于該異常是偶發(fā)顯現(xiàn),必須用毛刺觸發(fā)來捕獲(另一種方法是峰值檢測方式,但峰值檢測的方法有可能受其最大采樣率的限制,同時,一般是能看,不能測)。若被測對象的脈沖寬度是 50ns,而且該信號沒有任何問題,也就是說,沒有因干擾,競爭等問題引起的信號畸變或更窄的,用邊沿觸發(fā)就可同步該信號,無需使用毛刺觸發(fā)。有不少用戶將脈寬觸發(fā)設置為 10ns ~ 30ns,幸運的是,5462x 和 546?x 是業(yè)界難得的能完成該操作的儀器。若想驗證該 10MHz 方波中有無異常脈沖,包括比 50ns 窄很多的脈沖,就會用到脈寬或毛刺觸發(fā), 也就有可能會用到 5ns 的設置。


Q19: 在帶寬一定的條件下,采樣頻率太大是否也沒有太大的意義?

答:帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個被測信號周期只需 2.5個點就能夠最大限度的重構波形。其它一些示波器需要大于 4 個樣點/周期,即 100MHZ 帶寬示波器單次采集至少需要 400MS/s 的采樣率,有些示波器甚至需要 10 個點(線性內插技術)才能保證采集信號有意義。


Q20: 在選擇示波器時,一般考慮的多的是帶寬。那么,在什么情況下要考慮采樣速率?

答:取決于被測對象,在帶寬滿足的前提下,希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細節(jié)。業(yè)界有些關于采樣速率經驗公式,但基本上都是針對示波器帶寬得出的,實際應用中,最好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型,對正弦波,選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍,以上,采樣率是帶寬的 4 到 5 倍,實際上是信號的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號細節(jié) 。若您正在使用示波器,可透過以下方法驗證采樣率是否夠用將波形停下來,放大波形,若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無礙。也可用點顯示來分析,采樣率是否夠用。

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