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须知:选择一个示波器,必须关注那些参数?

时间:12-26 来源:互联网 点击:
阻抗输入。正常情况下,这就意味着示波器可以在AC、DC和DC50输入类型间切换。DC50的意思就是输入是有50Ω的阻抗的。一般用到更高模拟带宽的示波器上有这个功能。例如,它可以测量一个50Ω阻抗SMA连接器端输出的时钟信号。另外,50Ω的输入阻抗可以简化示波器与其他的实验仪器进行连接的步骤(不用额外配置1MΩ转50欧阻抗转换器)。如果你也想要用一个低噪声的放大器去测量一个非常小的信号,那也是没有问题的,因为你可以准确地将低噪声放大器的输出关闭。

如果你最后需要DC50的终端,你可以购买一个50Ω的直通端子,最高配套1GHz 带宽的示波器使用。可以直接连接在示波器前端,从而获得50Ω的输入阻抗。

一个大型的示波器公司往往会有不同带宽、不同输入范围,不同型号的产品。比如说,Pico5000系列最高带宽200MHz, DCAC高阻抗输入。Pico6000系列的示波器500MHz带宽及其以下的型号输入类型有DCACDC50。6000系列1000MHz带宽的示波器下只有50Ω的输入阻抗。其他的供应商几乎也是这样:在最高的带宽下也是有50Ω的输入阻抗,中等带宽的示波器有DCACDC50三种输入类型,低带宽示波器只有DCAC模式。

四、探头的质量和类型

在日复一日的使用中,没有什么东西能够跟你的示波器的探头质量那样影响着你。这是你与示波器的互动桥梁。

大多数“标准”的示波器探头是跟图4中的照片一样的。


图4 通用探头

它们是可调档位从1:1到10:1的衰减,10:1是对输入信号衰减10倍。值得注意的一点是,在1:1的模式下,大多数的示波器拥有非常有限的带宽—一般是小于10MHz。然而在10:1模式下可能会有300MHz的带宽!另外,10:1模式下的负载更小。更高带宽的探头通常只有10:1模式。我猜想是因为高频时,频繁的切换探头衰减档位会损坏。

首先要检查的是探头的顶尖是否是可以移除的。如果你弄坏了顶尖,它是很方便的换一个顶尖,而不是把整个探头都更换了。如果你是在探测一个PCB板,它可以很容易探测测量点。当然,一般的探头都会有一个适配器,用于专门测试PCB的,而不是只有一个探头尖端。老款的安捷伦的1160A探头就是有这样一个尖端。

我很喜欢的一款是带弹簧夹的探头(图4中)。它的尖端比标准探头小一些,弹簧支撑的作用让它更加容易地与焊接接头相连。你可以使用一些力气来戳穿氧化层,弹簧支撑的器件可以让你准确地触摸到接头。另外,你甚至可以这样做—将探头穿过焊锡表面。它上面也有一些塑料的防护层,这些可以将标准的接口器件规格(例如1.27mm,1mm,0.5mm,0.8mm)加到TQFPSOICTSSOP封装形式的探头。

图4是Pico6000系列标配的探头,可以有通过型号区分:TA150(350MHz带宽)或者TA133(500MHz带宽)。但是我要说明的是,安捷伦也在卖一款同样的探头—型号为N287xA—作为一种附件。相似的,力科也在卖类似的探头—PP007,罗德与施瓦茨也卖类似的型号—RTM-ZP10,同样也有相似的附件。但是我怀疑他们的探头出来自同一个供应商。根据你自己的需求和选项,如果你单独地订购这些探头的话,它的价格在$200到$400之间。

Pomona Electronics 也在卖同样的探头,型号为6491到6501(不同的型号,带宽不同)。一款150MHz(6493)的探头,它在Digi-Key、 Mouser 和Newark element14上售卖也就几十到一百美元。这个探头是跟一开始的弹簧式的不同的,但是如果你对带宽的要求不高的话,可以选择购买它。


图5 探测电路

如果你在使用一个高带宽的探头的话,那你要关心的是频率响应的平滑度。一个探头标称带宽1GHz,电压幅值在1GHz时会下降3dB。但是无良商家制造的产品不会有一个非常平滑的频率响应或者在-3dB点处没有下滑。

在使用高带宽的探头的时候,接地将会是非常的重要的一个问题。经典的鳄鱼夹也许不会消失!一个最简单的附件是跟在图5中显示的那样的。也许会有更多更加适合的可用的接地的配件,这些可以查一下探头自带的一些说明文件。

不要担心不能为你自己的探头配置附件。图6中显示的探头支架是我用一个可调的机械手制作的。


图6 为探头配置可调机械手

五、数字输入

最后,讲一下混合数字示波器,即,同一款示波器既有模拟通道,也有数字通道。这里也是个人的选择:也许你会想要一个单独的数字分析仪,或者是你希望将它内置到你的示波器中。

我自己选择了一个基于PC的单独的数字逻辑分析仪。数字逻辑分析仪可以以一个比较低的价格从很多供应商那里购买。根据我的经验,跟一个不带逻辑分析仪的示波器相比,带有逻辑分析仪的示波器更加不

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