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一般的示波器探头需不需要定期的标定?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。
决定示波器探头价格主要因素是什么?价格的主要决定因素当然是带宽和功能。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。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。
示波器的设计主要用于观察基带信号的,所以一般来说带宽都不是很宽。山东华图S500-TH示波器使用方法
波形刷新率也就是波形捕获率是指示波器每秒钟可以显示多少条波形,示波器的“死区”时间指示波器对已采集到的波形进行处理和显示的时间,在此时间,示波器不采集信号。普通示波器的“死区”时间远远大于“显示区”的时间,这就让绝大部分时间的信号没被显示,导致无法观察到异常信号。而MS500系列的手持式示波器的刷新率可以达到19万次/秒,高刷新率示波器则减少了死区时间,从而能够迅速准确的发现异常信号,真正实现“看见”一般示波器“看不见”的事件。海南华图S580-EX示波器对比示波器的标准信号源CAL,专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。
谈到光接口的时域指标测试,工程师言必称采样示波器(sampling scope)。因为采样示波器拥有不可比拟的信号完整性方面的优势:带宽高、噪声低、量化误差小(垂直分辨率高),美中不足是需要同步触发时钟,以至于光工程师都渐渐遗忘了实时示波器(real-time scope)。又经常有人提问,为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形?一个可能的原因就是因为使用的是探头的×1档,这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用×1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中,导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的×10档。这是使用中应当注意的,即或不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。
这个电阻使得被测信号传输到探头放大器部分的功率是非常小的,不至于对被测信号有较大影响。25Kohm的电阻后面是同轴传输线部分,这个传输线负责把小信号传输到放大器。这个传输线的长度可以很长,也可以很短,中间可以加衰减器,也可以加耦合电容。同轴传输线连接到放大器,放大器是50ohm匹配的(差分100ohm匹配)。有源探头为了保持探头的精确度,需要工作在恒温状态,所以探头放大器不能放置到高低温箱里进行高低温环境下被测电路板的测试。从探头附件结构中可见中间的50ohm传输线的长短不影响探测,所以可以用很长的同轴电缆或扩展同轴电缆,让这个同轴电缆伸进高低温箱里进行高低温换进下被测电路板的测试。如下图是N5450A扩展电缆,使用N5381A焊接探头附件,可以工作在-55°到150°温度范围。使用N5450A扩展电缆和N5381A探头附件,使用1169A12GHz探头放大器,在-55°和150°环境下的频响曲线如下图所示,可见能够满足高速信号测试的要求。探头及附件准确度验证下图是一个例子:被测信号是一个频率456MHz,边沿时间约65ps的时钟信号,分别使用不同类型的探头和探头附件的测试结果。A图是使用12GHz的1169A差分探头和N5381A12GHz焊接探头附件的测试结果。模拟示波器的带宽是一个固定的值.
信号输入通道:常用示波器多为双踪示波器,有两个输入通道,分别为通道1(ch1)和通道2(ch2),可分别接上示波器探头,再将示波器外壳接地,探针插至待测部位进行测量。
触发源选择:示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源,那么触发信号应从外触发源输入端输入,家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源,一般选择通道1(ch1)或通道2(ch2),应根据输入信号通道选择,如果输入信号通道选择为通道1,则内触发源也应选择通道1。
示波器的“触发”就是使得示波器的扫描与被观测信号同步,从而显示稳定的波形。山东华图S500-TH示波器使用方法
示波器的触发其实是提供了将异常信号在众多采样数据里面隔离出来的能力。山东华图S500-TH示波器使用方法
看带宽:带宽决定示波器对信号的基本测量能力,以及能够测得的比较高带宽。如果没有足够的带宽,示波器将无法测量高频信号,幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失。那我们怎么挑选带宽呢?(带宽一般定义为正弦波输入信号幅度衰减到 -3dB 时的频率,即幅度的70.7% 。)
首先我们要确定我们的待测信号是多少,然后再去针对性的选择:
如果我们测试的是模拟信号,一般选择示波器带宽应该至少是待测信号带宽的3倍。
如果我们测试的是数字信号,一般建议示波器带宽应该至少是待测信号带宽的5倍。
注意,以上提到的带宽是指综合了示波器本身和探头得出的系统带宽。 山东华图S500-TH示波器使用方法
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