示波器基礎(chǔ)知識(shí)100問(wèn)（上）

　　答：示波器早已成為檢測(cè)電子線路最有效的工具之一，通過(guò)觀察線路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓電流波 形可以直觀地檢查線路工作是否正常，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。這對(duì)提高可靠性極有幫助。當(dāng)然 對(duì)波形的正確分析判斷有賴于工程師自身的經(jīng)驗(yàn)。

　　2． 決定示波器探頭價(jià)格的主要因素是什么？

　　答：示波器的探頭有非常多的種類，不同的性能，比如高壓，差分，有源高速探頭等等，價(jià) 格也從幾百人民幣到接近一萬(wàn)美元。價(jià)格的主要決定因素當(dāng)然是帶寬和功能。探頭是示波器 接觸電路的部分，好的探頭可以提供測(cè)試需要的保真度。為做到這一點(diǎn)，即使無(wú)源探頭，內(nèi) 部也必須有非常多的無(wú)源器件補(bǔ)償電路（RC 網(wǎng)絡(luò)）。

　　3． 一般的示波器探頭的使用壽命有多長(zhǎng)時(shí)間？探頭需不需要定期的標(biāo)定？

　　答：示波器的探頭壽命不好說(shuō)，取決于使用環(huán)境和方法。 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于探頭沒(méi)有明確的計(jì)量規(guī)定，但是對(duì)于無(wú)源探頭，至少在更換探頭，探頭交換通 道的時(shí)候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整。所有有源探頭在使用前應(yīng)該有至少 20 分鐘的預(yù)熱，有 的有源探頭和電流探頭需要進(jìn)行零點(diǎn)漂移調(diào)整。

　　4． 什么是示波器的實(shí)時(shí)采樣率？

　　答：實(shí)時(shí)采樣率是指示波器一次采集（一次觸發(fā)）采樣間隔的倒數(shù)。據(jù)了解，目前業(yè)界的最高 水平是四個(gè)通道同時(shí)使用。

　　5． 什么是示波器的等效時(shí)間采樣？

　　答：等效時(shí)間采樣指的是示波器把多次采集（多次觸發(fā)）采集到的波形拼湊成一個(gè)波形，每次 采樣速率可能很慢，兩次采集觸發(fā)點(diǎn)有一定的偏移，最后形成的兩個(gè)點(diǎn)間的最小采樣間隔的 倒數(shù)稱為等效采樣速率。其指標(biāo)可以達(dá)到很高，如 1ps。

　　6． 什么是功率因數(shù)？如何如何測(cè)量？

　　答：功率因數(shù)：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是 視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功 率之比叫做功率因數(shù)，以 COSΦ表示，其實(shí)最簡(jiǎn)單的測(cè)量方式就是測(cè)量電壓與電流之間的 相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。

　　7． 如何表達(dá)和測(cè)試功率密度？

　　答：功率密度就是單位體積里的功率，一般電源里用 W/in3。

　　8． 有無(wú)辦法利用示波器測(cè)出高頻變壓器或電感磁芯的工作情況？

　　答：TEK 推出的功率測(cè)試方案里就有一項(xiàng)功能--B-H 曲線的分析，它能反應(yīng)磁芯的工作 狀態(tài)，還能測(cè)出動(dòng)態(tài)電感值，并得出磁芯損耗。

　　9． 開(kāi)關(guān)電源的噪聲有多種如布線不合理引起的交叉干擾、電感漏磁、二極管反向尖峰。..等 引起噪聲，如何用示波器鑒別？

　　答：TEK 的 TDS5000 示波器上有頻域分析、分析噪聲的頻率段就能分析出噪聲的種類，才 好用相應(yīng)的處理方法。示波器只能提供數(shù)據(jù)分析和波段形顯示。

　　10． 用示波器怎樣可以測(cè)試到開(kāi)頭電源的幅射？

　　答：開(kāi)關(guān)電源存在幅射干擾，一般做法是設(shè)法探出干擾源，然后再去屏蔽它。用示波器可以 傅立葉變換的功能分析其頻率成份構(gòu)成，根據(jù)頻率范圍，從而判斷干擾的種類。

　　11． 在反激式電源設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)樽儔浩髀└写?，而使變壓器的轉(zhuǎn)換效率降 低，繞制時(shí)采用初級(jí)中間夾繞次級(jí)的方式仍然不大理想。變壓器繞制有什么技巧嗎？

　　答：將大功率的輸出繞組繞在里面，盡量靠近原邊，加強(qiáng)偶合。

　　12． 有沒(méi)有能分析開(kāi)關(guān)損耗的示波器？

　　答：泰克的電源測(cè)試系統(tǒng)即 TDS5000 系列數(shù)字熒光示波器加上 TDSPWR2 功率分析軟件就 可以輕松的分析開(kāi)關(guān)損耗以及每周期的功率損耗甚至包括 RDS ON。

　　13． 示波器能否進(jìn)行傅立葉分解？

　　答：現(xiàn)代數(shù)字示波器大多具有 FFT 功能，其中上述系統(tǒng)甚至可以按 EN61000－3－2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 電流諧波進(jìn)行預(yù)測(cè)試。

　　14． 示波器能否進(jìn)行濾波處理？如對(duì)PWM 波進(jìn)行低通濾波？

　　答：TDS5000 可以進(jìn)行 20MHz，150MHz 低通濾波，還可以進(jìn)行一種稱之為高分辨率采集 的數(shù)字低通濾波，在此種模式中采樣點(diǎn)的垂直分辨率可從 8bits 提高到 12bits，上述系統(tǒng)可 以輸出像比如 PWM 這樣的信號(hào)按照脈寬變化的趨勢(shì)的類似正弦波波形。

　　15． 使用數(shù)字示波器時(shí)，對(duì)B 觸發(fā)和觸發(fā)電平的設(shè)置與被測(cè)信號(hào)有什么原則？

　　答：泰克的示波器支持 A，B trigger 功能，簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以雙事件序列觸發(fā)，當(dāng)選擇 A-B seq 時(shí)，A 事件作為主觸發(fā)，配合 B 事件捕獲復(fù)雜的波形。觸發(fā)方法為 A 事件 arm 觸發(fā)系統(tǒng)， 當(dāng)定義的 B 事件出現(xiàn)時(shí)在 B 事件處觸發(fā)。具體詳細(xì)的觸發(fā)說(shuō)明，請(qǐng)參考示波器的手冊(cè)。

　　16． 如何用TDS3052B 測(cè)量載波頻率為幾十K，調(diào)制波頻率為電源頻率的已調(diào)波的最大值？

　　答：工頻輸入可能為低頻的 50Hz/60Hz，同時(shí)載波為幾十 K，一個(gè)工頻周期為 20ms 左右， 如果示波器需要觀測(cè) 20ms 信號(hào)，即示波器的 duration 采集窗口至少為 2ms/div ×10 格， 同時(shí)根據(jù)幾十 k 的載波信號(hào)，確定示波器的采樣率。最后可以估算出需要的采集內(nèi)存長(zhǎng)度， 判斷是否能夠滿足測(cè)試要求。