示波器知识百问.doc

1、示波器知识百问1、对一个已设计完成的产品，如何用示波器经行检测分析其可靠性？答：示波器早已成为检测电子线路最有效的工具之一，通过观察线路关键节点的电压电流波形可以直观地检查线路工作是否正常，验证设计是否恰当。这对提高可靠性极有帮助。当然对波形的正确分析判断有赖于工程师自身的经验。2、决定示波器探头价格的主要因素是什么？答：示波器的探头有非常多的种类，不同的性能，比如高压，差分，有源高速探头等等，价格也从几百人民币到接近一万美元。价格的主要决定因素当然是带宽和功能。探头是示波器接触电路的部分，好的探头可以提供测试需要的保真度。为做到这一点，即使无源探头，内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC

2、 网络)。3、一般的示波器探头的使用寿命有多长时间？探头需不需要定期的标定？答：示波器的探头寿命不好说，取决于使用环境和方法。标准对于探头没有明确的计量规定，但是对于无源探头，至少在更换探头，探头交换通道的时候，必须进行探头补偿调整。所有有源探头在使用前应该有至少 20 分钟的预热，有的有源探头和电流探头需要进行零点漂移调整。4、什么是示波器的实时采样率？答：实时采样率是指示波器一次采集(一次触发)采样间隔的倒数。据了解，目前业界的最高水平是四个通道同时使用。5、什么是示波器的等效时间采样？答：等效时间采样指的是示波器把多次采集(多次触发)采集到的波形拼凑成一个波形，每次采样速率可能很慢，两次

3、采集触发点有一定的偏移，最后形成的两个点间的最小采样间隔的倒数称为等效采样速率。其指标可以达到很高，如 1ps。6、什么是功率因数？如何测量？答：功率因数：在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以 COS 表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。 7、如何表达和测试功率密度？答：功率密度就是单位体积里的功率，一般电源里用 W/in3。8、有无办法利用示波器测出高频变压器或电感磁芯的工作情况？答：TEK 推出的功率测试方案里就有

4、一项功能B-H 曲线的分析，它能反应磁芯的工作状态，还能测出动态电感值，并得出磁芯损耗。9、开关电源的噪声有多种如布线不合理引起的交叉干扰、电感漏磁、二极管反向尖峰.等引起噪声，如何用示波器鉴别？ 答：TEK 的 TDS5000 示波器上有频域分析、分析噪声的频率段就能分析出噪声的种类，才好用相应的处理方法。示波器只能提供数据分析和波段形显示。10、用示波器怎样可以测试到开头电源的幅射？答：开关电源存在幅射干扰，一般做法是设法探出干扰源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立叶变换的功能分析其频率成份构成，根据频率范围，从而判断干扰的种类。11、在反激式电源设计过程当中，经常会因为变压器漏感大，而使

5、变压器的转换效率降低，绕制时采用初级中间夹绕次级的方式仍然不大理想。变压器绕制有什么技巧吗？ 答：将大功率的输出绕组绕在里面，尽量靠近原边，加强偶合。12、有没有能分析开关损耗的示波器？ 答：泰克的电源测试系统即 TDS5000 系列数字荧光示波器加上 TDSPWR2 功率分析软件就可以轻松的分析开关损耗以及每周期的功率损耗甚至包括 RDS ON。13、示波器能否进行傅立叶分解？ 答：现代数字示波器大多具有 FFT 功能，其中上述系统甚至可以按 EN6100032 标准对电流谐波进行预测试。14、示波器能否进行滤波处理？如对 PWM 波进行低通滤波？ 答：TDS5000 可以进行 20MHz，

6、150MHz 低通滤波，还可以进行一种称之为高分辨率采集的数字低通滤波，在此种模式中采样点的垂直分辨率可从 8bits 提高到 12bits，上述系统可以输出像比如 PWM 这样的信号按照脉宽变化的趋势的类似正弦波波形。15、使用数字示波器时，对 B 触发和触发电平的设置与被测信号有什么原则？答：泰克的示波器支持 A,B trigger 功能，简单说就是可以双事件序列触发，当选择 A-B seq 时，A 事件作为主触发，配合 B 事件捕获复杂的波形。触发方法为 A 事件 arm 触发系统，当定义的 B 事件出现时在 B 事件处触发。具体详细的触发说明，请参考示波器的手册。16、如何用 TDS3

7、052B 测量载波频率为几十 K，调制波频率为电源频率的已调波的最大值？答：工频输入可能为低频的 50Hz/60Hz，同时载波为几十 K，一个工频周期为 20ms 左右，如果示波器需要观测 20ms 信号，即示波器的 duration 采集窗口至少为 2ms/div 10 格, 同时根据几十 k 的载波信号，确定示波器的采样率。最后可以估算出需要的采集内存长度，判断是否能够满足测试要求。17、使用一台标称 100MHz 的 DSO 示波器，测量一个高频开关幅值 400V，f=50M，示波器如何描绘出它的波形和上升时间？答： 示波器的带宽是以正弦波幅度衰减3dB 点为带宽定义的。 数字示波器中对

8、于波形和上升时间的描绘都是通过实时采样电路和高速 A/D 变换器获得波形数据，再通过插值运算得到的。 在泰克的示波器中，有实时的处理电路完成所谓的正弦内插功能，在信号采集电路部分完成。当然，很多示波器也是通过示波器的主处理器进行数学运算完成的，这个时候会花比较多的时间。 对于您测量的信号，恐怕使用 100MHz 的示波器是无法进行。50MHz 的方波，理论上应该使用 450MHz 以上的示波器才能将信号中最重要的 9 次以下谐波准确重新，从而保证波形不失真。更何况，您恐怕还要考虑信号上升时间的问题，理论上，示波器的上升时间应该比信号快 5 倍以上。 探头也一样，由于普通探头在测量高压的时候会产

9、生高频失真的效应，您应该采用特别的差分探头或者高压探头比如，泰克的 P5205，P5100 进行测量。18、如何在模拟电路用好数字示波器，比如测音频放大器的小信号，电源的杂波等？答：要注意的问题有： 示波器的接地问题，示波器的机壳和探头的参考地线都是连接地线的，因此良好的接地是测量干扰的首要条件。 示波器参考地线引入的干扰问题，由于普通探头通常都有一段接地线，会与待测点构成一个类似环形天线的干扰路径，引入 比较大的干扰，因此要尽量减少这一干扰，可以采用的方法是将探头帽拿掉，不使用探头上引出的地线，而直接使用探头尖端和探头内的地点接触待测点进行测量。 使用差分测量的方法，消除共模噪声。泰克提供一

10、系列的差分探头，比如专门针对小信号的 ADA400A 可以测量到几百微伏，用于高速信号测量的 P7350 提供高达 5GHz 的带宽。 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集（Hi-Res）的信号捕获模式，可以过滤信号上叠加的随机噪声。19、在测量离板信号线的传导骚扰时，发现在两个特定频点（一个是 659K 另一个是1.977K）上由两个很大的噪声信号。初步分析是由于板上的开关电源芯片引起的，如何使用示波器测量这样的噪声信号？答：示波器可以测试噪声信号有几个考虑的因素： 被测信号的幅度，是否为小信号， 示波器配合探头可以测试 uA 级的信号 被测信号的频率。 探头的连接方式不当会产生噪声，影响测

11、试结果。20、在用泰克的示波器时，如何理解 Holdoff 这个参数？答：Holdoff（触发释抑）的含义是暂时将示波器的触发电路封闭一段时间（即释抑时间） ，在这段时间内，即使有满足触发条件的信号波形点示波器也不会触发。在数字示波器中也会用百分比来表示，意义是整个记录长度或者整个屏幕的百分比。 示波器的触发部分的作用就是稳定的显示波形，触发释抑也是为了稳定显示波形而设置的功能。主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。比如图中所示，图中红色的点都可以满足触发条件，如果不用释抑功能，触发点将不固定，造成显示不稳定，使用触发释抑后，每次都在同一个点触发，因此可

12、以稳定显示。此外，对于调幅信号等也一样要使用触发释抑。详情请参见泰克文章示波器 XYZ 。21、关于 holdoff，所谓触发与非触发，示波器对采集信号的处理有什么区别？答：对于数字示波器，不论是否触发，示波器实际上都是在不断地采集波形，但是如果只有稳定的触发才能有稳定的显示。也会出现这种状况，示波器触发电路的模式出于“自动”模式，即不论是否满足触发条件都进行波形显示。如果使用“通常”Normal 模式，不满足触发条件就不会显示波形。22、关于 holdoff，如果在水平时间分辨率不变的前提下，是否百分比设置越大（对应信号显示逐渐稳定）那么就意味着信号的周期越长？答：是的，百分比越大，释抑时间

13、越长。23、如何使用示波器测量差分信号？ 答：最好的方法是选用差分探头，这时测到的信号最为真实客观；若没有差分探头，可使用两个差分探头接到示波器的两个通道上(如 Ch1, Ch2)，然后用数学运算，得到 ch1-ch2的波形并进行分析，这时尽量保持两根探头完全一样，示波器两个通道的 Vertical scale ( 每格多少伏)设置一样，否则，误差会较大。24、怎样用示波器测量出 USB 总线上的差分信号？答：USB 信号的测试分为 2 种情况： 第一种是需要进行符合 USB 组织定义 USB1.1/2.0 总线的物理层测试规范，只有通过 USB 一致性测试后方可打上 USB 标识。USB 物

14、理层一致性测试分为很多个测试项目,主要是考察USB 信号的信号质量如何，如：Signal Quality Test Droop 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。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,5464xA/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

15、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。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%。示波器标称为 60MHZ，是否可以理解为它最大可以测到 60M

16、HZ？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)。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。示波器的探头带宽也很重要，如果使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低，将会使示波器带宽大大下降。如若您使用 20MHz 带宽的探

17、头，则能实现的最大带宽是 20MHz。如果在探头前端使用连接导线，会进一步降低探头性能(但对4MHz 方波，不应有太大影响，因为速度不是很快) 。另外，查看一下示波器使用手册，有的厂家新推出的示波器，在 1:1 设置下，其实际带宽将锐减到=6MHz,对于4MHz 的方波，其三次谐波是 12MHz,其五次谐波是 20MHz,若带宽降到 6MHz,对信号幅值衰减很大，即使能看到信号，也绝对不是方波，而是幅值被衰减了的正弦波。当然，测不出信号的原因可能有多种，如探头接触不好，但该现象很容易被排除。建议可以用 BNC 电缆连接一函数发生器，检验该示波器本身有没有问题，探头有没有问题，如有问题，可和厂家

18、直接联系。怎样测量时钟的稳定度？ 答：假设使用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 或 5485xA ，可以用其标准配置的直方图方式测量，其时钟边沿或幅值的抖动情况，具体可参见安捷伦的应用文章：“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:59886109EN)，可测量其最坏情况下的抖动情况。对于 5485xA,若您希望更加强大的抖动分析功能，其配有专门的抖动分析软件，提供功能十分强大的抖动分析，具体可参见 5485x 示波器的Datasheet，更详细的信息，可致电安捷伦。使用

19、安捷伦示波器精确测量 PLL 中周期抖动有什么方法和技巧？ 答：如果用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 和 5485xA , 可以用其标准配置的直方图方式测量，其时钟边沿或幅值的抖动情况，具体可参见安捷伦的应用文章“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:59886109EN)，可测量其最坏情况下的抖动情况。对于 5485xA，如果希望更加强大的抖动分析功能，其配有专门的抖动分析软件，提供功能十分强大的抖动分析，具体可参见http:/ 5485x 示波器的 Datashe

20、et,更详细的信息，可致电安捷伦。提醒在使用示波器时，要注意其本身的抖动相关指标是否满足测试需求，如示波器本身的触发抖动指标等，同时要注意使用不同的探头和探头连接附件时，若不能保证示波器的系统带宽，测量结果会不准确。如何使用安捷伦示波器测量 PLL 的 Settle time？答：可使用安捷伦 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 适配器+软件选件 来完成。也可使用安捷伦的较低价位的调制域分析仪来完成。 设计一个 PLL,，如何测量 PFD(频率鉴相器)的死区? 答：可以将示波器的一个通道连接到参考信号，另一通道连到反馈信号，设置示波器的触发条件为建立保持时间触发，这时，在调

21、整示波器建立保持时间设置的同时，调整参考信号，直到失锁，这时的建立保持时间设置就对应您的 PFD 死区。理论上，认为失锁会在两个时刻发生，一是在初始工作时间，两个信号相差(频差)超过 PLL 的捕捉带宽；另一始在跟踪过程种，反馈信号变化过大，使两个信号相差超过 PLL 的跟踪带宽会失锁。安捷伦所有 548xx 系列示波器都可完成该测量(在带宽满足的前提下)。使用安捷伦设备如何测试光信号？ 答：安捷伦有全套测试方案测量光信号，从光源、光谱仪、光万用表、光示波器、光波长计等，如果想用实时示波器测量光信号，可使用光电转换器结合示波器完成测量。 如何使用示波器测量电源纹波？答：可以先用示波器将波形整个

22、波形捕获，然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量)，同时还利用示波器的 FFT 功能从频域分析。通常若不太清楚被测对象细节(幅值，频率等)的情况下，可使用”AutoScale”按钮，观察到信号的大概，再调整水平控制旋钮和垂直控制旋钮，以得到最佳的显示(如，幅值尽量满屏显示)，再用 Zoom 功能将波形作满平放大显示，测电源纹波时，可将纹波部分用 Zoom 功能放大来分析；另外，可能会考虑从频域角度分析电源，观察其谐波和杂波情况，为此，可让示波器显示尽量多个周期信号，将示波器的存储深度仅可能用到最大，采样率设置成适当的数值，以保证波形不失真，这样得到的频率分辨率为采样率除以当前

23、存储深度设置，观察各次谐波及其与基波的幅度差。另外，若使用MatLab 软件，可利用 MatLab 软件的强大功能对捕获的信号数据进行更加深入的分析。546xx、548xx 都标准配置有和计算机相连的软件，直接将数据取到计算机中，以进一步分析，当然，也可将 Matlab 软件直接装到 548xx 中。 若已经知道电路的参数,可直接调整示波器设置，让其工作在合适的采样率和垂直刻度下。开关电源输出电压的纹波是一个重要的指标，如何正确使用示波器来测量这个指标？答：纹波的定义是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号，英文称为 PARD (Periodic And Random Devia

24、tion)。它的定义是杂波的峰峰值。测量纹波要注意的事项： 示波器探头地线会带来很大纹波，应该拔掉地线直接使用探头内地线进行测量。当然，最好的测量方法是使用 50 欧姆终端电阻，用 BNC 电缆直接联结到示波器，这里应该注意该 50 欧姆电阻要考虑功耗，可能要大功率电阻。 相关的标准要求，比如是否要分出周期性工频纹波和开关纹波，高频噪声等。再比如，测量频率是否要限制在 20MHz 以下。测纹波时有很大一部分是赫兹的周期性尖脉冲，负载电流越大，脉冲幅度越大，有哪些具体的解决办法？答：在泰克功率测量系统中，当进行纹波测量时，我们可以选择工频纹波测试或开关纹波测试，这样就可自动滤掉不相关频率的纹波，

25、比如：选择测试 200KHz 的纹波，那么示波器将会自动对其他频率成分进行滤波。测量纹波时怎样去除在纹波上的噪声，比如工频噪声？答：纹波上的噪声可通过 TDS5000 示波器在捕获模式中的高分辩率捕获模式就可以去除这些随机的噪声。纹波分两种一种是工频的，100HZ，一种是开关纹波。TEK 推出的 TDSPWR2就能把这两种纹波分离后分别测量得出结果。精确测试开关电源的纹波与噪音时，是否要在专门的实验室里才可以？答：当然如果有专门的实验室进行纹波测量是最理想的。在不具备这个条件的时候应当注意的问题有： 示波器应该有良好的接地；如果测量标准有带宽限制的要求，应该打开 TDS430A 中的 20MH

26、z 带宽限制；使用示波器的交流耦合；使用 BNC 电缆，并用 TDS430A 的 50 欧姆输入阻抗档进行测量（这时可能需要 50 欧姆的大功率负载，BNC 适配器或者制作测试夹具） 为提高测量精度，不应该使用示波器的探头，示波器探头的地线会引入比较大的噪声。如何使用示波器测量一些低纹波电源的输出纹波值？比如测量 1.8V 的输出纹波，一般都标称输出纹波小于 20mV，如何用示波器来验证？而普通示波器即使直接探头接探头地夹的噪声就有二三十毫伏了。答：这个的问题很有代表性。要用到高共模抑制比的电压差分探头，它能工作在高噪声环境中。怎样用数字示波器查看和读出所显示的波形的周期？ 答：所有的数字示波

27、器都支持波形周期测量，从提高测试精度的角度出发，如果使用的是5462x/5464x (54645 除外)，可在其测量参数中选择 Counter，其内嵌硬件频率计数器会被启动进行精确的频率测量(5 digit)，若使用的是其他型号示波器，尽量让示波器屏幕显示一个周期的信号，幅值尽量满刻度，这时测量精度一般较好，可以用示波器的自动测量功能，也可用光标手动测量。在开发当中碰到一个问题，在样板机上加改功能，检测样板的声频，数据输出，触发信号等等，检测的结果跟设计的结果差不多一样，为什么样板声音清晰，显示准确，而成品的声音有时候是可以接受，但是有时候不行？答：实际被测对象的声音有时可以接受，有时不行，但

28、示波器上的波形显示看不出什么问题，或示波器显示数据和被测对象上的数据相差很远。往往是示波器和您的被测对象没有同步造成的。可尝试下面的方法： 声音信号通常为低速信号，可让示波器工作在滚动方式下，观察信号出现问题时，手动停止波形采集，并进行分析。在时域中观察声音信号往往不太全面，安捷伦的动态信号分析仪在很多时候是更好的选择，但若没有该仪器，可结合示波器的 FFT 功能从频域观察。尝试用示波器的触发功能，若手边有混合信号示波器(54xxxD)，可结合其逻辑通道定义触发条件(如类似逻辑分析仪的状态触发，顺序触发)。 如何 tds3012 示波器进行时钟抖动测试？ 答：在泰克的开放平台示波器中（比如 T

29、DS7000，TDS5000）有专门的抖动测量软件，可以进行全面的抖动测量（比如 Rj，Dj 等） 。在 TDS3012 中只能通过无限余辉对信号进行比较长时间的累计测量。另外，一般频率比较高的时钟才需要测量抖动。 一般示波器测量信号的原则是：示波器的带宽应该是信号最高频率的 5 倍，如果上升时间比较快的方波可能需要示波器带宽是信号频率的 10 倍甚至更高。所以建议采用更高带宽，开发平台的示波器。在 AC/DC 开关电源中如何用示波器进行功率因数测量？ 答：其实使用示波器测量功率因数就是测量电压与电流之间的相位差即 cos，同时泰克TDS5000 功率测试系统也自动对 PFC 的相关参数进行测

30、量（如：THD,True Power,Apparent Power,Power Factor 等） 。 用泰克示波器的 FFT 功能可以看到开关电源的辐射的频率及幅度，但是这里面的幅度的值与认证中心的值的概念是一样吗？假如不是，怎样转换？而且，假如在看波形时选不同的V/DIV，在 FFT 状态下有不同的幅度，是否正常？-我用的型号是 TDS1012。 答：使用示波器的 FFT 功能测得的幅值只能作为定性的分析，而不能作为定量的分析，因此只具备参考价值，如果希望对频谱幅度进行分析可选择 Blackman-Harris 窗口，这样效果会好一些；当转换 V/div 时一定会对 FFT 的幅值产生影响

31、，因为这是受到示波器本身的ADC 的分辨率限制，所以为了提高测量精度，一般会选择将波形尽可能占满整个屏幕（但决不能超出屏幕） ，也就是选择较小的 V/div 档位。 选择什么型号的示波器可有效提高设计效率？ 答：示波器发展到现阶段，已把数据分析提高到重要的位置。使用示波已不仅仅是在调试中观察波形，更重要的是能很好的在设计中分析计算器件参数，帮助大家优化设计方案。选择什么样的示波器最适合要结合您所要观察分析的信号决定。如何用示波器测试视频参数（包括视频输出电平、水平清晰度、亮度幅频响应、色度幅频响应、亮度信噪比、色度信噪比、亮度非线形失真等等视频参数）？ 答：泰克 TDS3000B 系列示波器加

32、上 TDS3VID 或 TDS3SDI 以及 TDS5000 系列示波器均提供强大的视频测量功能，甚至包括模拟 HDTV 功能，以及内置矢量示波器能力，帮助你去分析各种视频参数。在高频端，如何判断示波器探头本身的阻抗对信号的影响？ 答：示波器的探头都有特定的指标，可以参照探头的等效阻抗频率图确定探头在频率点的等效阻抗。关于探头，泰克有专门的文章叫做探头 ABC 。为什么用泰克示波器测试 30MHz 时钟的波形振铃要比安杰仑的大的多（示波器探头是250MHz 的）？答：测量状态转换时，只需采用示波器的自动触发方式，将电压和电流的波形设置为比较理想的显示方式。如果使用 TDS5000，还可调节 r

33、esolution 旋钮将采样率调至合适档位（一般为信号频率的 10 倍左右） 。然后利用 PWR2 软件对被测数据进行自动计算。对于MOSFET 我们选择 Vds 和 Ids 作为被测信号 IGBT 选择 Vce 和 Ice 作为被测信号。当用数字示波器测试开关电源时, 可否预先设置限制参数(如测试时间,每次采样数)如何用泰克示波器实现对开关电源状态变换的测试。 连接方式（可举例） ，示波器按键的设置，必要的注意事项。 在设计软开关 PWM 变换器时（如 PWM 半桥开关变换器） ，怎样用示波器观察 MOSFET Vt/It 轨迹？ 答：首先示波器要有通道间的时延校正功能，这样进行相关数学运

34、算时才能保证基本的准确性。使用高压差分电压探头及电流探头测量。TEK 推出的功率测试方案中就可以动态的观察 MOSFET 的整个工作过程。输出电容和输出电感的选择应该根据负载的供电需求确定，那对于 L 和 C 值都应该按照datasheet 上的确定的公式套用吗？如果按照公式推算出来的值在实际应用中出现了问题，那么我们应该根据什么来更换呢？答：不同拓朴的输出扼流圈及输出滤波电容的计算公式是不同的，应该按自己所选的电路结构选择合适的计算公式。输出电容的大小主要由输出纹波电压要抑制为几毫伏决定。这就要计算出 ESR,然后可按厂家提供的 DATASHEET 选择。但选电容时还要考虑负载的变化、电流变

35、化范围、输出电感感量等等，因为它们会使电容特性改变。目前，HID 疝气灯已经广泛用在一些高档轿车大灯上，但在 HID 灯安定器的高压电路设计中，发现由于高压回收速度不够快，造成有时点灯不畅。如何解决？答：HID 疝气灯一般都有一个二次击穿的过程，然后大灯趋于稳定的工作状态；首先要对二次击穿进行有效的控制方可保证其稳定工作，量测二次击穿只需使用 TDS5000 的长记录长度，进行单次触发捕获其波形，然后分别测量一次击穿和二次击穿的峰值电压以及其脉冲宽度，再测量两次击穿脉冲间的时间即可，根据实际状况看看以上参数是否满足设计要求。如果使用探头和虚拟仪器，可以在 PC 机上显示出波形。同时，各种各样的

36、计算都可以轻松实现。TEK5000 系列和虚拟仪器有何本质区别？ 答：DS5000 虽然是一台基于 Windows 2000 的示波器，但实际上它是分成两个重要部分的，首先他具有一个真正意义上的示波器采集和处理的部分，这部分的数据处理是通过示波器本身的一个专业处理器进行的，而 Windows2000 的计算机平台只是对示波器采集下来的数据（内部通过 PCI 总线通讯）进行一些后台分析计算处理，这部分与示波器本身的显示并无联系。 而所谓的虚拟仪器（大多为 PC 插卡式的） ，它通过一个数据采集卡（一般速度很慢）将外界的信号采入计算机内部，通过计算机自身的 CPU 对数据进行处理，它是一种廉价的解

37、决方案，它的致命弱点是没有任何溯源性（它受计算机主机的影响太大，不同主机导致的测试结果有较大的误差） ，我们知道测试仪器的一致性是决定测试结果成败的关键。如何减小 DC-DC 变压器的热损，在设计变压器时应注意那些问题？对变压器的外围电路有何要求？ 答：应遵循磁通复位的原则。设计变压器无非要选择磁芯规格及尺寸、计算占空比、磁感应增量、原,副边的匝数。在实验中校对最坏情况下的磁饱和的情况。在开关电源的设计中常会遇到的棘手问题是效率问题。而整机的效率很大程度上取决与开关管的损耗，在我们的电路和器件选定后，开关管的开关波形测量很重要，可以根据它的数据来判断和改善开关工作状态。那么在利用示波器进行这项

38、测试时应该如何正确操作和注意哪些问题呢？答：开关电源中有两大主题：提高效率和提高可靠性。效率就要测损耗，损耗主要集中在开关管和磁性元件上，为此我们应该通过示波器测量开通损耗、截止损耗、导通损耗，同样的对变压器和电感能测量其磁芯损耗和动态电感。在实际工作中，需要对开关振荡信号，视频信号等进行测试和分析，该如何进行？ 答：TEK 的 TDS5000 系列示波器能很轻松的对这两类信号进行测量分析。对于开关电源你所说的驱动信号，我们的 TDSPWR2 提供了四种分析：占空比趋势分析，开关频率趋势分析。宽度及周期趋势分析：TDS5000 示波器更具有丰富的视频触发，能应用多种制式，能单独对场，并行进行触

39、发。在反激式开关电源电源用一种变压器算法，总是需要再进行好多次的调整。反激式开关电源有没有一种比较通用的变压器参数计算方法？ 答：变压器的设计虽然通过理论计算，但因为磁芯，绕制方法等的差异性，仍需要多次试验调整。一般是先计算原边电感，根据输出功率来选磁芯材料与骨架尺寸，然后根据手册确定一些如磁芯截面积等参数等。单端设计变压器就是要让磁芯的磁通复位。使用 TDS3032B 和 THS710 示波器，怎样将一次性随机出现的信号完整地捕捉并存储下来，然后重显分析？答：如果测的所谓随机信号为一个单次信号，那么只要设置与该信号相匹配的垂直和水平刻度，调整好触发电平，使用单次触发等待信号出现即可，然后利用

40、 SAVE/RECALL 将它存入 ref 里即可随时调出；若是该信号为重复信号中出现的某种异常，则可先 Autoset，然后将 获取模式设为快速 500 点显示，调整余辉至无限即可。 开关电源在低温下启动（如：20以下）有什么特殊的要求？ 答：关键是器件选择的温度范围。比如电容、MOSFET、二极管等等。开关电源总会有电磁辐射，同时越有可能受到其他电器设备的干扰。怎样做才能达到期即不受其他电器的干扰，又有效地方志器向外辐射呢？ 答：开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下，其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。从整机的电磁兼容性讲，主要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种

41、。电磁兼容产生的三个要素为：干扰源、传播途径及受干扰体。共阻抗耦合主要是干扰源与受干扰体在电气上存在共同阻抗，通过该阻抗使干扰信号进入受干扰对象。线间耦合主要是产生干扰电压及干扰电流的导线或 PCB 线，因并行布线而产生的相互耦合。电场耦合主要是由于电位差的存在，产生的感应电场对受干扰体产生的耦合。 磁场耦合主要是大电流的脉冲电源线附近产生的低频磁场对干扰对象产生的耦合。而电磁波耦合，主要是由于脉动的电压或电流产生的高频电磁波，通过空间向外辐射，对相应的受干扰体产生的耦合。实际上，每一种耦合方式是不能严格区分的，只是侧重点不同而已。从电磁兼容性的三要素讲，要解决开关电源的电磁兼容性，可从三个方

42、面入手。 1）减小干扰源产生的干扰信号；2）切断干扰信号的传播途径； 3）增强受干扰体的抗干扰能力。 在解决开关电源内部的电磁兼容性时，可以综合运用上述三个方法， 以成本效益比及实施的难易性为前提。对开关电源产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源的方法来解决。 一方面，可以增强输入输出滤波电路的设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路的性能减少开关管及整流续流二极管的电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制方式等。另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄漏，并进行良好的接地处理。而对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击应优化交流输入及直流输出

43、端口的防雷能力。通常，对 1.2/50s 开路电压及 8/20s 短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面入手： 注意数字电路与模拟电路 PCB 布线的正确区分、数字电路与模拟电路电源的正确去耦；注意数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻干扰、减小地环的影响； 布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积； 减小输

44、出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。 TEK 推出的功率测试方案就可以对电流谐波按 EN61000-3-2 标准进行预先一致性测试，SOA 测试是通过什么数据得到的，可以通过示波器的什么测量方法得到该数据？ 答：SOA 就是安全工作区域测量，它是用来判断功率器件的可靠性的,当出现短路或启动加电等时，超过安全工作区域的可能是仅有的几个周期，而且这也是不易被察觉的，但器件受到的影响不至于损坏,但对器件来说也是一种积累，器件的裕量可能不够了。 用示波器如何测试抖动分量？答：确定性抖动可以用示波器测量出来，在示波器

45、上可以读出上升/下降沿的时间宽度，根据信号周期可以换算成 UIp-p 即是抖动的峰值幅度，如下图。更详细的内容可以参考示波器厂家如泰克的相关资料。如何区分模拟带宽和数字实时带宽？答：带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子 K 相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K） ，一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和

46、单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说 TEK 公司的 TES520B 的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为 500MHz，而最高数字实时带宽只能达到 400MHz 远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。示波器是否可作为数字化仪使用？答：最快的示波器和数字化仪通常都采用并行的闪速转换器和 8 位的分辨率。8 位或 256级数字化足够表达一个比较平滑和容易了解的波形显示。因此，为何不用数字存储示波器(DSO)作为数字化仪，特别对于高速信号，两种仪器都难

47、以获得 8 位以上的分辨率。事实上，这样做的结果是满意的，但是也有例外。示波器是非连续采集仪器而数字化仪可以不是那样。示波器捕获信号后再捕获更多信号之前要有地方放置数据，除非采用类似电视帧速率的连续波形采集把数据存人像素映像。这样的采集和等效显示率很高，但数据格式使进一步的外部分析数据量非常巨大。除上述特殊处理外，示波器只能以很低速度连续采集和显示信号。数字化仪可获得连续的 100MS/s 或更高的吞吐率，只受存储器总线速度的限制。例如一种 PCI 总线的数字化插卡，数据传输率达到 100MB/s，PCI 总线可工作至 66MS/s（132MB/s） 。示波器的吞吐率受较慢、低的 I/O 能力

48、的数据处理速度的限制。速度较慢的数字化仪和数据记录器可将数据直接写人硬盘，存档几 GB 的数据，而示波器一般最高只有 16MB。如果从另一方面看数据传输率，许多应用只需要捕捉偶发性数据，但这些突发信号可能很接近。这时快速地传输数据记录就十分重要，这类信号有高重复脉冲频率（PRF）的扫描雷达、时间分辨的超声声纳、飞行时间的质谱仪、以及核子计数等应用。什么是组合示波器？答：组合示波器是一种把模拟示波器和数字存储示波器(DSO)两者的能力和优点结合在一起的示波器。当组合示波器被设置成 DSO 时，用户可以用它来进行自动参数，测量，存贮采集的波形进而制作硬考贝；同时，在需要的时候还能具有模拟示波器的无限分辨率以及熟悉而可信的波形显示，并且使用组合示波器时，不管信号重复速率的高低，都可获得最亮的显示。