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示波器基础-知识问答(11-20)
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Q11: 在示波器上看波形时,用外触发和自触发来看有何区别?

答:示波器的通常触发是边沿触发,其触发条件有 2 个,触发电平和触发边沿;即:信号的上升沿(或者下降沿)达到某一特定电平(触发电平)时,示波器触发。示波器只有在信号自触发有问题的时候才会使用外触发,没有哪一个更好的问题。而这种问题通常可能是,信号比较复杂, 有很多满足触发条件的点,无法每次在同一位置触发,从而得到稳定的显示。这时需要使用外触发。举例如下:观测上面的信号,由于 ABCD 各点都会触发,示波器显示波形将不能稳定。这时可以使用下面的信号作为触发信号,示波器将得到能够全部周期的显示。


Q12: 示波器指标中的带宽如何理解?

答:带宽是示波器的基本指标,和放大器带宽的定义一样,是所谓的-3dB 点,即,在示波器的输入加正弦波,幅度衰减为实际幅度的 70.7%时的频率点称为带宽。也就是说,使用 100MHz 带宽的示波器测量 1V,100MHz 的正弦波,得到的幅度只有 0.707V。这还只是正弦波的情形。因此,我们在选择示波器的时候,为达到一定的测量精度,应该选择信号最高频率 5 倍的带宽。


Q13: 测量系统的总带宽如何获得?

答:测量系统的总带宽=0.35/上升时间(1GHz 以下示波器)。


Q14: 影响横河示波器工作速度的因素有哪些?

答:实际上任何一台示波器的原理都差不多,前端是数据采集系统,后端是计算机处理。影响速度主要有两方面,一是从前端数采到后端处理的数据传输,一般都是用 PCI 总线,此乃传输瓶颈, 但已有新技术可以突破;另一个是后端的处理方式,提高处理速度可以通过数据分包共享来实现。


Q15: 数字示波器的各种触发的应用,比如说边沿触发,毛刺触发和脉宽触发等,它们各自适合测试那种信号?

答: edge trigger , 边沿触发,可设触发电平,上升沿或下降沿。边沿触发也称为基本触发。 advanced trigger,即高级触发,里面涵盖各种不同的触发功能,可以根据被测信号的特征,设置相应的触发条件,定位感兴趣的波形。高级触发是电路调试的关键。在电路调试过程中,如果事先不了解被测信号可能的问题,可以先使用泰克数字荧光示波器,利用 400,000/秒波形捕获速度,迅速发现电路中的各种问题,再配合不同的高级触发功能来进行故障的细节定位,这样可以缩短您的调试周期。


Q16: 在使用示波器时如何消除毛刺?

答:如果毛刺是信号本身固有的,而且想用边沿触发同步该信号(如正弦信号),可以用高频抑制触发方式,通常可同步该信号。如果信号本身有毛刺,但想让示波器滤除该毛刺,不显示毛刺,通常很难做到。可以试着使用限制带宽的方法,但不小心可能也会把信号本身滤掉一部分信息。若使用逻辑分析仪器,一般来说,使用状态采集的方法,有些在定时方式下采集到的毛刺,就看不到了。


Q17: 在实际工作中,当碰到突发的毛刺信号,如何捕捉和测试?

答:比如我们在进行时钟测试时,经常会碰到偶发毛刺信号,该信号将会对我们的电路产生误动作,因此捕获该信号成为测试的关键,由于事先我们无法判断该毛刺为正还是为负,因此我们须先利用TDS5000 示波器的数字荧光功能即快速波形捕获模式结合无限余辉查看毛刺特征,然后利用示波器的高级触发功能——脉宽触发依照信号特征,如:小于正常时钟脉冲宽度触发。


Q18: 毛刺/脉宽触发的应用场合有哪些?

答:毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合,一是同步电路行为,如利用它来同步串行信号,或对于干扰非常严重的应用,无法用边沿触发正确同步信号,脉宽触发就是一个选择;另一是用来发现信号中的异常现象,如因干扰或竞争引起的窄毛刺,由于该异常是偶发显现,必须用毛刺触发来捕获(另一种方法是峰值检测方式,但峰值检测的方法有可能受其最大采样率的限制,同时,一般是能看,不能测)。若被测对象的脉冲宽度是 50ns,而且该信号没有任何问题,也就是说,没有因干扰,竞争等问题引起的信号畸变或更窄的,用边沿触发就可同步该信号,无需使用毛刺触发。有不少用户将脉宽触发设置为 10ns ~ 30ns,幸运的是,5462x 和 546?x 是业界难得的能完成该操作的仪器。若想验证该 10MHz 方波中有无异常脉冲,包括比 50ns 窄很多的脉冲,就会用到脉宽或毛刺触发, 也就有可能会用到 5ns 的设置。


Q19: 在带宽一定的条件下,采样频率太大是否也没有太大的意义?

答:带宽是限制被测信号高频分量被捕获的基本条件。使用泰克的示波器每个被测信号周期只需 2.5个点就能够最大限度的重构波形。其它一些示波器需要大于 4 个样点/周期,即 100MHZ 带宽示波器单次采集至少需要 400MS/s 的采样率,有些示波器甚至需要 10 个点(线性内插技术)才能保证采集信号有意义。


Q20: 在选择示波器时,一般考虑的多的是带宽。那么,在什么情况下要考虑采样速率?

答:取决于被测对象,在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若您在选型,对正弦波,选择示波器带宽是被测正弦信号频率的 3 倍,以上,采样率是带宽的 4 到 5 倍,实际上是信号的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保证采样率足以捕获信号细节 。若您正在使用示波器,可透过以下方法验证采样率是否够用将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值),采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析,采样率是否够用。

示波器基础-知识问答(11-20)
2022-12-13

Q11: 在示波器上看波形时,用外触发和自触发来看有何区别?

答:示波器的通常触发是边沿触发,其触发条件有 2 个,触发电平和触发边沿;即:信号的上升沿(或者下降沿)达到某一特定电平(触发电平)时,示波器触发。示波器只有在信号自触发有问题的时候才会使用外触发,没有哪一个更好的问题。而这种问题通常可能是,信号比较复杂, 有很多满足触发条件的点,无法每次在同一位置触发,从而得到稳定的显示。这时需要使用外触发。举例如下:观测上面的信号,由于 ABCD 各点都会触发,示波器显示波形将不能稳定。这时可以使用下面的信号作为触发信号,示波器将得到能够全部周期的显示。


Q12: 示波器指标中的带宽如何理解?

答:带宽是示波器的基本指标,和放大器带宽的定义一样,是所谓的-3dB 点,即,在示波器的输入加正弦波,幅度衰减为实际幅度的 70.7%时的频率点称为带宽。也就是说,使用 100MHz 带宽的示波器测量 1V,100MHz 的正弦波,得到的幅度只有 0.707V。这还只是正弦波的情形。因此,我们在选择示波器的时候,为达到一定的测量精度,应该选择信号最高频率 5 倍的带宽。


Q13: 测量系统的总带宽如何获得?

答:测量系统的总带宽=0.35/上升时间(1GHz 以下示波器)。


Q14: 影响横河示波器工作速度的因素有哪些?

答:实际上任何一台示波器的原理都差不多,前端是数据采集系统,后端是计算机处理。影响速度主要有两方面,一是从前端数采到后端处理的数据传输,一般都是用 PCI 总线,此乃传输瓶颈, 但已有新技术可以突破;另一个是后端的处理方式,提高处理速度可以通过数据分包共享来实现。


Q15: 数字示波器的各种触发的应用,比如说边沿触发,毛刺触发和脉宽触发等,它们各自适合测试那种信号?

答: edge trigger , 边沿触发,可设触发电平,上升沿或下降沿。边沿触发也称为基本触发。 advanced trigger,即高级触发,里面涵盖各种不同的触发功能,可以根据被测信号的特征,设置相应的触发条件,定位感兴趣的波形。高级触发是电路调试的关键。在电路调试过程中,如果事先不了解被测信号可能的问题,可以先使用泰克数字荧光示波器,利用 400,000/秒波形捕获速度,迅速发现电路中的各种问题,再配合不同的高级触发功能来进行故障的细节定位,这样可以缩短您的调试周期。


Q16: 在使用示波器时如何消除毛刺?

答:如果毛刺是信号本身固有的,而且想用边沿触发同步该信号(如正弦信号),可以用高频抑制触发方式,通常可同步该信号。如果信号本身有毛刺,但想让示波器滤除该毛刺,不显示毛刺,通常很难做到。可以试着使用限制带宽的方法,但不小心可能也会把信号本身滤掉一部分信息。若使用逻辑分析仪器,一般来说,使用状态采集的方法,有些在定时方式下采集到的毛刺,就看不到了。


Q17: 在实际工作中,当碰到突发的毛刺信号,如何捕捉和测试?

答:比如我们在进行时钟测试时,经常会碰到偶发毛刺信号,该信号将会对我们的电路产生误动作,因此捕获该信号成为测试的关键,由于事先我们无法判断该毛刺为正还是为负,因此我们须先利用TDS5000 示波器的数字荧光功能即快速波形捕获模式结合无限余辉查看毛刺特征,然后利用示波器的高级触发功能——脉宽触发依照信号特征,如:小于正常时钟脉冲宽度触发。


Q18: 毛刺/脉宽触发的应用场合有哪些?

答:毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合,一是同步电路行为,如利用它来同步串行信号,或对于干扰非常严重的应用,无法用边沿触发正确同步信号,脉宽触发就是一个选择;另一是用来发现信号中的异常现象,如因干扰或竞争引起的窄毛刺,由于该异常是偶发显现,必须用毛刺触发来捕获(另一种方法是峰值检测方式,但峰值检测的方法有可能受其最大采样率的限制,同时,一般是能看,不能测)。若被测对象的脉冲宽度是 50ns,而且该信号没有任何问题,也就是说,没有因干扰,竞争等问题引起的信号畸变或更窄的,用边沿触发就可同步该信号,无需使用毛刺触发。有不少用户将脉宽触发设置为 10ns ~ 30ns,幸运的是,5462x 和 546?x 是业界难得的能完成该操作的仪器。若想验证该 10MHz 方波中有无异常脉冲,包括比 50ns 窄很多的脉冲,就会用到脉宽或毛刺触发, 也就有可能会用到 5ns 的设置。


Q19: 在带宽一定的条件下,采样频率太大是否也没有太大的意义?

答:带宽是限制被测信号高频分量被捕获的基本条件。使用泰克的示波器每个被测信号周期只需 2.5个点就能够最大限度的重构波形。其它一些示波器需要大于 4 个样点/周期,即 100MHZ 带宽示波器单次采集至少需要 400MS/s 的采样率,有些示波器甚至需要 10 个点(线性内插技术)才能保证采集信号有意义。


Q20: 在选择示波器时,一般考虑的多的是带宽。那么,在什么情况下要考虑采样速率?

答:取决于被测对象,在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若您在选型,对正弦波,选择示波器带宽是被测正弦信号频率的 3 倍,以上,采样率是带宽的 4 到 5 倍,实际上是信号的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保证采样率足以捕获信号细节 。若您正在使用示波器,可透过以下方法验证采样率是否够用将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值),采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析,采样率是否够用。