示波器基礎(chǔ)知識(shí)100問(wèn)（下）

　　答：示波器的幅值測(cè)量精度，很多人用A/D位數(shù)來(lái)衡量，實(shí)際上，隨著您所用的示波器帶寬，實(shí)際的采樣率設(shè)置等，會(huì)有變化，若帶寬不夠，本身帶來(lái)的幅值測(cè)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(cè)量精度就不如采樣率低的時(shí)候的精度（您有時(shí)可參考示波器的用戶手冊(cè)，它可能會(huì)給出不同采樣率下，示波器的A/D實(shí)際有效位數(shù)）;總的來(lái)講，示波器測(cè)量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬(wàn)用表，同樣，測(cè)量頻率，它不如頻率計(jì)數(shù)器。

　　61．如何捕捉并重現(xiàn)稍縱即失的瞬時(shí)信號(hào)？

　　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），如果使用的是安捷倫5462xA/D，5464xA/D，5483xB/D，5485xA，這些儀器都支持MegaZoom功能，就是說(shuō)，可在觀察信號(hào)全局的同時(shí)，對(duì)局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大觀察，或者通過(guò)移動(dòng)屏幕的方式，或者通過(guò)雙時(shí)基顯示功能來(lái)完成。注意示波器的存儲(chǔ)深度將決定所能采集信號(hào)的時(shí)間，和能用到的最大采樣速率。

　　62．安捷倫的哪種示波器能夠測(cè)試頻率為500M的載波信號(hào)？

　　答：如果僅測(cè)載波信號(hào)本身，通常載波信號(hào)為正弦波，推薦使用1.5GHz示波器（安捷倫54845B），使用BNC電纜連接被測(cè)對(duì)象，可得到~94.6%的上升時(shí)間測(cè)量精度。若必須使用探頭，推薦使用1157A 有源探頭（2.5GHz帶寬）。如果使用500MHz帶寬的示波器，即使使用BNC電纜，最好情況下得到的幅度測(cè)量誤差是29.3%，上升時(shí)間測(cè)量精度是58.6%。

　　63．示波器標(biāo)稱為60MHZ，是否可以理解為它最大可以測(cè)到60MHZ？

　　答：60MHz帶寬示波器，并不意味著可以很好地測(cè)量60MHz的信號(hào)，根據(jù)示波器帶寬的定義，如果輸入峰峰值為1V的60MHz的正弦波到60MHz帶寬的示波器上，從示波器上將看到0.707V的信號(hào)（30%幅值測(cè)量誤差）。

　　64．用標(biāo)稱為60MHZ的示波器測(cè)4.1943MHZ的方波時(shí)測(cè)不到，為什么？

　　答：如果要測(cè)試的是方波，選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)是信號(hào)的上升時(shí)間，若示波器帶寬＝0.35/信號(hào)上升時(shí)間* 3，則上升時(shí)間測(cè)量誤差為5.4%左右。

　　示波器的探頭帶寬也很重要，如果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(huì)使示波器帶寬大大下降。如若您使用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，會(huì)進(jìn)一步降低探頭性能（但對(duì)~4MHz方波，不應(yīng)有太大影響，因?yàn)樗俣炔皇呛芸欤?。

　　另外，查看一下示波器使用手冊(cè)，有的廠家新推出的示波器，在1:1設(shè)置下，其實(shí)際帶寬將銳減到《=6MHz，對(duì)于~4MHz的方波，其三次諧波是12MHz，其五次諧波是20MHz，若帶寬降到6MHz，對(duì)信號(hào)幅值衰減很大，即使能看到信號(hào)，也絕對(duì)不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。當(dāng)然，測(cè)不出信號(hào)的原因可能有多種，如探頭接觸不好，但該現(xiàn)象很容易被排除。建議可以用BNC電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗(yàn)該示波器本身有沒(méi)有問(wèn)題，探頭有沒(méi)有問(wèn)題，如有問(wèn)題，可和廠家直接聯(lián)系。

　　65．怎樣測(cè)量時(shí)鐘的穩(wěn)定度？

　　答：假設(shè)使用的是5483xB/D、548xxA 、5484xB或5485xA ，可以用其標(biāo)準(zhǔn)配置的直方圖方式測(cè)量，其時(shí)鐘邊沿或幅值的抖動(dòng)情況，具體可參見(jiàn)安捷倫的應(yīng)用文章：“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”（P/N:5988－6109EN），可測(cè)量其最壞情況下的抖動(dòng)情況。對(duì)于5485xA，若您希望更加強(qiáng)大的抖動(dòng)分析功能，其配有專門(mén)的抖動(dòng)分析軟件，提供功能十分強(qiáng)大的抖動(dòng)分析，具體可參見(jiàn)5485x示波器的Datasheet，更詳細(xì)的信息，可致電安捷倫。

　　66．使用安捷倫示波器精確測(cè)量PLL中周期抖動(dòng)有什么方法和技巧？

　　答：如果用的是5483xB/D、548xxA 、5484xB和5485xA ， 可以用其標(biāo)準(zhǔn)配置的直方圖方式測(cè)量，其時(shí)鐘邊沿或幅值的抖動(dòng)情況，具體可參見(jiàn)安捷倫的應(yīng)用文章“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”（P/N:5988－6109EN），可測(cè)量其最壞情況下的抖動(dòng)情況。對(duì)于5485xA，如果希望更加強(qiáng)大的抖動(dòng)分析功能，其配有專門(mén)的抖動(dòng)分析軟件，提供功能十分強(qiáng)大的抖動(dòng)分析，5485x示波器的Datasheet，更詳細(xì)的信息，可致電安捷倫。提醒在使用示波器時(shí)，要注意其本身的抖動(dòng)相關(guān)指標(biāo)是否滿足測(cè)試需求，如示波器本身的觸發(fā)抖動(dòng)指標(biāo)等，同時(shí)要注意使用不同的探頭和探頭連接附件時(shí)，若不能保證示波器的系統(tǒng)帶寬，測(cè)量結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。

　　67．如何使用安捷倫示波器測(cè)量PLL的Settle time？

　　答：可使用安捷倫548xx系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來(lái)完成。也可使用安捷倫的較低價(jià)位的調(diào)制域分析儀來(lái)完成。

　　68．設(shè)計(jì)一個(gè)PLL，，如何測(cè)量PFD（頻率鑒相器）的死區(qū)？

　　答：可以將示波器的一個(gè)通道連接到參考信號(hào)，另一通道連到反饋信號(hào)，設(shè)置示波器的觸發(fā)條件為建立保持時(shí)間觸發(fā)，這時(shí)，在調(diào)整示波器建立保持時(shí)間設(shè)置的同時(shí)，調(diào)整參考信號(hào)，直到失鎖，這時(shí)的建立保持時(shí)間設(shè)置就對(duì)應(yīng)您的PFD死區(qū)。理論上，認(rèn)為失鎖會(huì)在兩個(gè)時(shí)刻發(fā)生，一是在初始工作時(shí)間，兩個(gè)信號(hào)相差（頻差）超過(guò)PLL的捕捉帶寬；另一始在跟蹤過(guò)程種，反饋信號(hào)變化過(guò)大，使兩個(gè)信號(hào)相差超過(guò)PLL的跟蹤帶寬會(huì)失鎖。安捷倫所有548xx 系列示波器都可完成該測(cè)量（在帶寬滿足的前提下）。

　　69．使用安捷倫設(shè)備如何測(cè)試光信號(hào)？

　　答：安捷倫有全套測(cè)試方案測(cè)量光信號(hào)，從光源、光譜儀、光萬(wàn)用表、光示波器、光波長(zhǎng)計(jì)等，如果想用實(shí)時(shí)示波器測(cè)量光信號(hào)，可使用光電轉(zhuǎn)換器結(jié)合示波器完成測(cè)量。

　　70．如何使用示波器測(cè)量電源紋波？

　　答：可以先用示波器將波形整個(gè)波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來(lái)觀察和測(cè)量（自動(dòng)測(cè)量或光標(biāo)測(cè)量），同時(shí)還利用示波器的FFT功能從頻域分析。

　　通常若不太清楚被測(cè)對(duì)象細(xì)節(jié)（幅值，頻率等）的情況下，可使用”AutoScale”按鈕，觀察到信號(hào)的大概，再調(diào)整水平控制旋鈕和垂直控制旋鈕，以得到最佳的顯示（如，幅值盡量滿屏顯示），再用Zoom功能將波形作滿平放大顯示，測(cè)電源紋波時(shí)，可將紋波部分用Zoom功能放大來(lái)分析；另外，可能會(huì)考慮從頻域角度分析電源，觀察其諧波和雜波情況，為此，可讓示波器顯示盡量多個(gè)周期信號(hào)，將示波器的存儲(chǔ)深度僅可能用到最大，采樣率設(shè)置成適當(dāng)?shù)臄?shù)值，以保證波形不失真，這樣得到的頻率分辨率為采樣率除以當(dāng)前存儲(chǔ)深度設(shè)置，觀察各次諧波及其與基波的幅度差。另外，若使用MatLab軟件，可利用MatLab軟件的強(qiáng)大功能對(duì)捕獲的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加深入的分析。546xx、548xx都標(biāo)準(zhǔn)配置有和計(jì)算機(jī)相連的軟件，直接將數(shù)據(jù)取到計(jì)算機(jī)中，以進(jìn)一步分析，當(dāng)然，也可將Matlab軟件直接裝到548xx中。