示波器八大常見問題處理方法

伴隨著計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和通信技術(shù)的發(fā)展，一直是我們設(shè)計(jì)、調(diào)試產(chǎn)品好幫手的示波器在電子方面的應(yīng)用也就越來越廣泛，那對于示波器的使用中如果要想準(zhǔn)確快速地對系統(tǒng)信號進(jìn)行分析，那在測量時(shí)還有很多新的因素是必須要考慮的：例如儀器速度能否跟上被測信號的變化、帶寬是否足夠、測量方法會不會引入干擾，甚至還有所使用的探頭是否合適等等。這些都是示波器使用中常見的一些問題，那我們碰到這些問題的時(shí)候該如何處理呢?下面就來給大家說示波器常見問題的處理：　　問題1：在選擇示波器時(shí)，一般考慮最多的是帶寬，那么在什么情況下要對采樣速率有所考慮呢?　　答：帶寬是取決于被測對象的。在帶寬滿足的前提下，希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細(xì)節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗(yàn)公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實(shí)際應(yīng)用中，最好不用示波器測相同頻率的信號。若在選型時(shí)，對正弦波選擇示波器帶寬應(yīng)是被測正弦信號頻率的3倍以上，采樣率是帶寬的4到5倍，也即實(shí)際上是信號的12到15倍;若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細(xì)節(jié)。若您正在使用示波器，可通過以下方法驗(yàn)證采樣率是否夠用：將波形停下來，放大波形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值)就說明采樣率不夠，否則無礙。另外也可用點(diǎn)顯示來分析采樣率是否夠用。　　問題2：為什么我的示波器有時(shí)候抓不到經(jīng)過放大后的電流信號呢?　　答：如果信號的確存在，但示波器有時(shí)能抓到有時(shí)抓不到，這就可能和示波器的設(shè)置有關(guān)系。通?？蓪⑹静ㄆ饔|發(fā)模式設(shè)置成Normal，觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值，然后將掃描方式設(shè)置成單次方式。如果這種方式還不行，那就可能是儀器出了問題。　　問題3：有些瞬時(shí)信號稍縱即失，如何捕捉并使其重現(xiàn)?　　答：將示波器設(shè)置成單次采集方式(觸發(fā)模式設(shè)置成Normal，觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值，然后將掃描方式設(shè)置成單次方式)，注意示波器的存儲深度將決定您能采集信號的時(shí)間以及能用到的最大采樣速率?！　栴}4：如何測量電源紋波?　　答：可以先用示波器將整個(gè)波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動測量或光標(biāo)測量均可)，同時(shí)還要利用示波器的FFT功能從頻域進(jìn)行分析?！　栴}5：關(guān)于模擬和數(shù)字示波器比較的問題：1、模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細(xì)部時(shí)，哪個(gè)更有優(yōu)勢(例如在過零點(diǎn)和峰值時(shí)，觀察1%以下寄生波形)?2、數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值，它的精度一般是多少?　　答：1)觀察1%以下寄生波形，無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器，觀察精度都不是很好。模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高，如某500MHz帶寬的模擬示波器垂直精度是±3%，這并不比數(shù)字示波器　　(通常精度為1～2%)更具優(yōu)勢，而且對細(xì)節(jié)，數(shù)字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確?！　?)對于示波器的幅值測量精度，很多人用A/D位數(shù)來衡量。實(shí)際上，隨著您所用的示波器帶寬、實(shí)際采樣率設(shè)置等，它會有所變化。若帶寬不夠，本身帶來的幅值測量誤差就很大，若帶寬夠了，采樣設(shè)置很高，實(shí)際的幅值測量精度也不如采樣率低時(shí)候的精度(您有時(shí)可參考示波器的用戶手冊，它可能會給出不同采樣率下，示波器的A/D實(shí)際有效位數(shù))?？偟膩碇v，示波器測量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬用表，同理，測量頻率它不如頻率計(jì)數(shù)器?！　栴}6：每臺示波器都有一個(gè)頻率范圍，比如10M、60M、100M...我手頭用的示波器標(biāo)稱為60MHz，是不是可以理解為它最大可以測到60MHz?可我用它測4.1943MHz的方波時(shí)都測不到，這是什么原因?　　答：60MHz帶寬示波器，并不意味著可以很好地測量60MHz的信號。根據(jù)示波器帶寬的定義，若輸入峰峰值為1V的60MHz正弦波到60MHz帶寬示波器上，您在示波器上將看到0.707V的信號(30%幅值測量誤差)。如果測試方波，選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是信號上升時(shí)間，示波器帶寬=0.35/信號上升時(shí)間×3，此時(shí)您的上升時(shí)間測量誤差為5.4%左右。測量誤差為5.4%左右。　　示波器的探頭帶寬也很重要，若使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低，將會使示波器帶寬大大下降。如若使用20MHz帶寬的探頭，則能實(shí)現(xiàn)的最大帶寬是20MHz，如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線，將會進(jìn)一步降低探頭性能，但對4MHz左右方波不應(yīng)有太大影響，因?yàn)樗俣炔皇呛芸??！　×硗膺€要看一下示波器使用手冊，有的60MHz示波器在1:1設(shè)置下，其實(shí)際帶寬將銳減到6MHz以下，對于4MHz左右的方波，其三次諧波是12MHz，五次諧波是20MHz，若帶寬降到6MHz，對信號幅值衰減很大，即使能看到信號也絕對不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。當(dāng)然，測不出信號的原因可能有多種，如探頭接觸不好(該現(xiàn)象很容易排除)，建議用BNC電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗(yàn)該示波器本身有沒有問題，探頭有沒有問題，如有問題，可和廠家直接聯(lián)系?！　栴}7：有些瞬時(shí)信號稍縱即失，如何捕捉并使其重現(xiàn)?　　答：將示波器設(shè)置成單次采集方式(觸發(fā)模式設(shè)置成Normal，觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值，然后將掃描方式設(shè)置成單次方式)，注意示波器的存儲深度將決定您能采集信號的時(shí)間以及能用到的最大采樣速率。　　問題8：如何理解“考核波形采樣率夠不夠時(shí)，將波形停下來，放大波形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值)就說明采樣率就不夠，否則無礙。也可用點(diǎn)顯示來分析采樣率是否夠用。”?　　答：曾經(jīng)有幸給用戶做過實(shí)測，曾親歷這種現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)被測對象是一種看上去很隨機(jī)且高速變化的信號，用戶將觸發(fā)電平設(shè)在-13V左右。波形采集下來后想放大測量細(xì)節(jié)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)改變示波器時(shí)基(SEC/DIV)設(shè)置時(shí)，信號幅值突然變小，我當(dāng)時(shí)將示波器改成點(diǎn)顯示，發(fā)現(xiàn)好像是點(diǎn)數(shù)(存儲深度)不夠，但我比較點(diǎn)顯示和矢量顯示后，發(fā)現(xiàn)若矢量顯示有一定可信性，那么就是當(dāng)前的兩個(gè)采樣間隔(采樣率的倒數(shù))中信號有突變，但未能被采集到(采樣間隔不夠細(xì)，即采樣率不夠高)。我換了一臺同樣存儲深度但采樣率較高的示波器，發(fā)現(xiàn)問題消失了?！　〈鎯ι疃纫矔绊懯静ㄆ髂苡玫降膶?shí)際最大采樣率。存儲深度太淺可能是個(gè)問題，因?yàn)榇鎯ι疃瓤赡芟拗颇軐?shí)際用到的最大采樣速率，但實(shí)質(zhì)上是采樣率不夠，丟失了信號細(xì)節(jié)。存儲深度不夠深，可能會導(dǎo)致實(shí)際采樣率不高，這一點(diǎn)跟廠家提供的指標(biāo)關(guān)系不大。