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选择示波器之前你该了解的十个问题

时间:01-05 来源:互联网 点击:
  示波器电路设计过程当中不可或缺的一种仪器,它能够将电路当中肉眼无法察觉的电信号转化为可见的波形图像,从而起到检测和观察的目的。面对市场上种类繁多的示波器,示波器的选择就成为很多工程师觉得比较棘手的一个问题。那么在选购一款示波器之前,需要弄清楚哪些问题呢?

  确定带宽
  
  带宽的确定是示波器选择的重中之重,因为带宽影响着能够显示的信号范围,制定带宽决策时需把预算和示波器使用期间预计的需求平衡。系统时钟是示波器可能显示的频率最高信号。示波器的带宽至少应该比这一频率高三倍,以合理地显示这个信号的形状。决定示波器带宽要求的另一个信号特点是信号的上升时间。有一个非常简单的公式,根据信号特点确定相应的示波器带宽。信号带宽=0.5/信号上升时间;示波器带宽=2×信号带宽;示波器实时取样速率=4×示波器带宽。
  
  需要多少条信道
  
  传统的2信道或4信道示波器并不能一直提供触发,以及查看所有感兴趣的信号所需的信道数量。但业界新出现的示波器-混合信号示波器(MSO)除典型示波器的2条或4条示波器信道外,还紧密地插入另外16条逻辑定时信道。实现了全功能示波器,提供最多20条时间相关的触发,采集和查看信道。
  
  取样速率是多少?
  
  取样速率是仅次于带宽的重要指标。因为示波器多数采用插入模式,所以在在两条或多条信道耦合模数转换器时,其仅在四信道示波器中的一条或两条信道上提供最大的取样速率,从而可以提高取样速率。示波器的取样速率至少是示波器带宽的四倍。在示波器使用某种数字重建形式时间,最好使用四倍乘数,在示波器不使用数字重建形式时,乘数实际上应是10倍。但由于大多数示波器采用某种数字重建形式,因此4倍形式应该足够了。确定应用点之间希望的分辨率是考虑取样速率的另一种方式。取样速率是分辨率的倒数。
  
  内存深度
  
  作为示波器来说,仅仅能够测量是不够的,如何使用并存储这些信息同样重要。示波器的内存越深,以全部取样速率可以捕获的时间越多。所需的内存深度取决于希望查看显示器的数量,以及希望保持的取样速率。如果希望在不同样点间以较高分辨率查看更长的时期,就需要使用深内存。内存深度=取样速率×显示时间。确定内存深度后,同样重要的是必须考察在使用最深的内存设置时示波器的操作方式。
  
  显示性能
  
  很多工程师并不了解示波器的显示性能,其并非显示设备的物理特点,而是很大程度上取决于数字处理器的算法。没有一种很好的途径,过研究示波器的技术指标,来确定哪种示波器最适合用户的实验室环境。只有在用户工作台上实时演示及使用用户的波形时,才能确定哪种示波器最适合满足用户需求。当前的数字示波器分成两大类:波形查看仪器和波形分析仪。为查看波形设计的示波器通常用于测试和问题诊断应用,在这些应用中,波形图像将提供用户所需的全部信息。
  
  需要哪些触发功能
  
  边沿触发功能虽然能够应付大多数情况,但是在某些情况下,需要示波器具备另外一些触发功能。高级触发功能够隔离希望查看的事件。同时高级触发选项还能够在日常调试任务中节约大量的时间。如果需要捕获罕见的事件,情况会怎样呢?毛刺触发允许触发正向毛刺或负向毛刺,或触发大于或小于指定宽度的脉冲。诊断问题时,这些功能非常有用。可以触发问题,回头查看导致问题的根源。
  
  探测信号的最佳方式
  
  当信号的变化速率超过1GHz时,由于无源探头一般仅限于600MHz,因此获得示波器的全部带宽可能是一个问题。有源探头不仅提供的带宽超过无源探头,而且它们还消除了探头连接到被测设备(DUT)时的部分传输线效应。通过在有源探头中采用电阻“衰减的”探针和配件,可以最大限度地降低信号负荷及导致的信号失真。这些衰减的配件可以防止L-C谐振电路的阻抗变得太低,从而防止加载信号导致的减幅振荡和信号失真。现已解决了信号失真问题,如果探测的是高速信号,那么下一步是保证即使在使用探头配件时仍能实现全部带宽。
  
  存档和连接功能的选择
  
  在对进行观察和测量之后,数据的导出和备份也是一个问题。目前很多示波器都拥有和个人电脑相同的接口,包括GPIB、RS232、LAN、USB接口。许多示波器还有GB的硬驱,可以使用它存储数据。但用户应提前确定需要示波器提供什么程序的连接能力和存档功能。如果需要作为自动化测试系统的一部分连接示波器,一定要保证示波器配有足够的软件和驱动程序,来适应相应的编程环境。
  
  波形的分析
  
  如果追求方便,那么内置分析功能和自动测试功能的示波器将是不二的选择。数字示波器通常带有

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