1、深圳云帆兴烨科技有限公司示波器使用10问答，示波器使用教程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
2、部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC网络)。3一般的安捷伦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
3、个波形，每次采样速率可能很慢，两次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？深圳云帆兴烨科
4、技有限公司答：TEK推出的功率测试方案里就有一项功能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TDS50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用力科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。1在反激式电源设计过程当中，经
5、常会因为变压器漏感大，而使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TDS50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RDSON。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FT功能，其中上述系统甚至可以按EN61032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：TDS50可以进行20MHz，150MHz低通滤波，还可以进
6、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,Btriger功能，简单说就是可以双事件序列触发，当选择A-Bseq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TDS3052B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
7、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/div10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。深圳云帆兴烨科技有限公司17使用一台标称10MHz的DSO示波器，测量一个高频开关幅值40V，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
8、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10MHz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，P510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
9、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。泰克提供一系列的差分探头，比如专门针对小信号的AD40A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-Re
10、s）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1.97K）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。深圳云帆兴烨科技有限公司探头的连接方式不当会产生噪声，影响测试结果。20在用泰克的示波器时，如何理解Holdf这个参数？答：Holdf（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
11、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holdf，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
12、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。2关于holdf，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
13、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Verticalscale(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./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。物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，象SignalQualityTestDrop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
14、(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MegaZom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50M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5485B),使用BNC电缆连接被测对象，可得到94.
15、6%的上升时间测量精度。若必须使用探头，推荐使用157A有源探头(2.5GHz带宽)。如果使用50MHz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%。深圳云帆兴烨科技有限公司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0.7V的信号(30%幅值测量误差)。6?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
16、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: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
17、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，可和厂家直接联系。65怎样测量时钟的稳定度？答：假设使用的是5483xB/D、548xA、548xB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：“JiterAnalysiTechniquesUsinganAgilentIfiniumOsciloscope”(P/N:5986109EN)，可测量其最坏情况下的抖动
18、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Datshet，更详细的信息，可致电安捷伦。6使用安捷伦示波器精确测量PL中周期抖动有什么方法和技巧？答：如果用的是5483xB/D、548xA、548xB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“JiternalysiTechniquesUsinganAgilentInfiiumOsciloscope”(P/N:5986109EN)，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htp:/
