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示波器基础-知识问答(1-10)
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示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。

在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。


Q1: 对一个已设计完成的产品,如何用示波器检测分析其可靠性?

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。


Q2: 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,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 网络)。


Q3: 一般的是德科技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。


Q4: 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。


Q5: 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。


Q6: 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 COSΦ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。


Q7: 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。


Q8: 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,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。


Q9: 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。


Q10: 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。




示波器基础-知识问答(1-10)
2022-12-13

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。

在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。


Q1: 对一个已设计完成的产品,如何用示波器检测分析其可靠性?

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。


Q2: 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,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 网络)。


Q3: 一般的是德科技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。


Q4: 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。


Q5: 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。


Q6: 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 COSΦ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。


Q7: 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。


Q8: 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,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。


Q9: 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。


Q10: 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。