选择示波器之前你该了解的十个问题

2015-10-30 08:20:26来源: eefocus
  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模拟示波器上没有提供的一系列测量功能和分析选项。数学运算函数包括加减乘除、积分和微分。测量统计(最小植,最大值和平均值)可以检定测量不确定性,在检定噪声和定时余量时,这是一项重要资源。许多数字示波器还提供了FFT功能。
  
  实际演示
  
  经过上面的九个问题,相信大家已经将需求的范围缩小到几台示波器上,那么此时就需要对这几台示波器进行实际操作的比对了。使用每台示波器时应注意简便易用性和显示响应程度。
  
  本篇文章提出了十个在选购示波器之前应该考虑的问题,这些问题将引导使用者逐步缩小选购的范围,并且准确找到满足要求的示波器,为电路设计提供便利。

关键字:示波器  十个问题

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/1030/article_13755.html
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