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示波器知識(shí)百問(wèn)

作者: 時(shí)間:2012-10-29 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


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)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,可讓顯示盡量多個(gè)周期信號(hào),將的存儲(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。

若已經(jīng)知道電路的參數(shù),可直接調(diào)整設(shè)置,讓其工作在合適的采樣率和垂直刻度下。

71. 開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的紋波是一個(gè)重要的指標(biāo),如何正確使用示波器來(lái)測(cè)量這個(gè)指標(biāo)?

答:紋波的定義是附著于直流電平之上的包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號(hào),英文稱為 PARD (Periodic And Random Deviation)。它的定義是雜波的峰峰值。測(cè)量紋波要注意的事項(xiàng): 示波器探頭地線會(huì)帶來(lái)很大紋波,應(yīng)該拔掉地線直接使用探頭內(nèi)地線進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)然,最好的測(cè)量方法是使用50歐姆終端電阻,用BNC電纜直接聯(lián)結(jié)到示波器,這里應(yīng)該注意該50歐姆電阻要考慮功耗,可能要大功率電阻。 相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求,比如是否要分出周期性工頻紋波和開(kāi)關(guān)紋波,高頻噪聲等。再比如,測(cè)量頻率是否要限制在20MHz以下。

72. 測(cè)紋波時(shí)有很大一部分是50赫茲的周期性尖脈沖,負(fù)載電流越大,脈沖幅度越大,有哪些具體的解決辦法?

答:在泰克功率測(cè)量系統(tǒng)中,當(dāng)進(jìn)行紋波測(cè)量時(shí),我們可以選擇工頻紋波測(cè)試或開(kāi)關(guān)紋波測(cè)試,這樣就可自動(dòng)濾掉不相關(guān)頻率的紋波,比如:選擇測(cè)試200KHz的紋波,那么示波器將會(huì)自動(dòng)對(duì)其他頻率成分進(jìn)行濾波。

73. 測(cè)量紋波時(shí)怎樣去除在紋波上的噪聲,比如工頻噪聲?

答:紋波上的噪聲可通過(guò)TDS5000示波器在捕獲模式中的高分辯率捕獲模式就可以去除這些隨機(jī)的噪聲。紋波分兩種一種是工頻的,100HZ,一種是開(kāi)關(guān)紋波。TEK推出的TDSPWR2就能把這兩種紋波分離后分別測(cè)量得出結(jié)果。

74. 精確測(cè)試開(kāi)關(guān)電源的紋波與噪音時(shí),是否要在專門的實(shí)驗(yàn)室里才可以?

答:當(dāng)然如果有專門的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行紋波測(cè)量是最理想的。在不具備這個(gè)條件的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題有:

① 示波器應(yīng)該有良好的接地;
② 如果測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)有帶寬限制的要求,應(yīng)該打開(kāi)TDS430A中的20MHz帶寬限制;
③ 使用示波器的交流耦合;
④ 使用BNC電纜,并用TDS430A的50歐姆輸入阻抗檔進(jìn)行測(cè)量(這時(shí)可能需要50歐姆的大功率負(fù)載,BNC適配器或者制作測(cè)試夾具)

為提高測(cè)量精度,不應(yīng)該使用示波器的探頭,示波器探頭的地線會(huì)引入比較大的噪聲。

75. 如何使用示波器測(cè)量一些低紋波電源的輸出紋波值?比如測(cè)量1.8V的輸出紋波,一般都標(biāo)稱輸出紋波小于20mV,如何用示波器來(lái)驗(yàn)證?而普通示波器即使直接探頭接探頭地夾的噪聲就有二三十毫伏了。

答:這個(gè)的問(wèn)題很有代表性。要用到高共模抑制比的電壓差分探頭,它能工作在高噪聲環(huán)境中。

76. 怎樣用數(shù)字示波器查看和讀出所顯示的波形的周期?

答:所有的數(shù)字示波器都支持波形周期測(cè)量,從提高測(cè)試精度的角度出發(fā),如果使用的是5462x/5464x (54645除外),可在其測(cè)量參數(shù)中選擇Counter,其內(nèi)嵌硬件頻率計(jì)數(shù)器會(huì)被啟動(dòng)進(jìn)行精確的頻率測(cè)量(5 digit),若使用的是其他型號(hào)示波器,盡量讓示波器屏幕顯示一個(gè)周期的信號(hào),幅值盡量滿刻度,這時(shí)測(cè)量精度一般較好,可以用示波器的自動(dòng)測(cè)量功能,也可用光標(biāo)手動(dòng)測(cè)量。

77. 在開(kāi)發(fā)當(dāng)中碰到一個(gè)問(wèn)題,在樣板機(jī)上加改功能,檢測(cè)樣板的聲頻,數(shù)據(jù)輸出,觸發(fā)信號(hào)等等,檢測(cè)的結(jié)果跟設(shè)計(jì)的結(jié)果差不多一樣,為什么樣板聲音清晰,顯示準(zhǔn)確,而成品的聲音有時(shí)候是可以接受,但是有時(shí)候不行?

答:實(shí)際被測(cè)對(duì)象的聲音有時(shí)可以接受,有時(shí)不行,但示波器上的波形顯示看不出什么問(wèn)題,或示波器顯示數(shù)據(jù)和被測(cè)對(duì)象上的數(shù)據(jù)相差很遠(yuǎn)。往往是示波器和您的被測(cè)對(duì)象沒(méi)有同步造成的??蓢L試下面的方法:

聲音信號(hào)通常為低速信號(hào),可讓示波器工作在滾動(dòng)方式下,觀察信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),手動(dòng)停止波形采集,并進(jìn)行分析。

在時(shí)域中觀察聲音信號(hào)往往不太全面,安捷倫的動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀在很多時(shí)候是更好的選擇,但若沒(méi)有該儀器,可結(jié)合示波器的FFT功能從頻域觀察。

嘗試用示波器的觸發(fā)功能,若手邊有混合信號(hào)示波器(54xxxD),可結(jié)合其邏輯通道定義觸發(fā)條件(如類似邏輯分析儀的狀態(tài)觸發(fā),順序觸發(fā))。

78. 如何tds3012示波器進(jìn)行時(shí)鐘抖動(dòng)測(cè)試?

答:在泰克的開(kāi)放平臺(tái)示波器中(比如TDS7000,TDS5000)有專門的抖動(dòng)測(cè)量軟件,可以進(jìn)行全面的抖動(dòng)測(cè)量(比如Rj,Dj等)。在TDS3012中只能通過(guò)無(wú)限余輝對(duì)信號(hào)進(jìn)行比較長(zhǎng)時(shí)間的累計(jì)測(cè)量。另外,一般頻率比較高的時(shí)鐘才需要測(cè)量抖動(dòng)。 一般示波器測(cè)量信號(hào)的原則是:示波器的帶寬應(yīng)該是信號(hào)最高頻率的5倍,如果上升時(shí)間比較快的方波可能需要示波器帶寬是信號(hào)頻率的10倍甚至更高。所以建議采用更高帶寬,開(kāi)發(fā)平臺(tái)的示波器。

79. 在AC/DC開(kāi)關(guān)電源中如何用示波器進(jìn)行功率因數(shù)測(cè)量?

答:其實(shí)使用示波器測(cè)量功率因數(shù)就是測(cè)量電壓與電流之間的相位差即cosφ,同時(shí)泰克TDS5000功率測(cè)試系統(tǒng)也自動(dòng)對(duì)PFC的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量(如:THD,True Power,Apparent Power,Power Factor等)。

80. 用泰克示波器的FFT功能可以看到開(kāi)關(guān)電源的輻射的頻率及幅度,但是這里面的幅度的值與認(rèn)證中心的值的概念是一樣嗎?假如不是,怎樣轉(zhuǎn)換?而且,假如在看波形時(shí)選不同的V/DIV,在FFT狀態(tài)下有不同的幅度,是否正常?---我用的型號(hào)是TDS1012。

答:使用示波器的FFT功能測(cè)得的幅值只能作為定性的分析,而不能作為定量的分析,因此只具備參考價(jià)值,如果希望對(duì)頻譜幅度進(jìn)行分析可選擇Blackman-Harris窗口,這樣效果會(huì)好一些;當(dāng)轉(zhuǎn)換V/div時(shí)一定會(huì)對(duì)FFT的幅值產(chǎn)生影響,因?yàn)檫@是受到示波器本身的ADC的分辨率限制,所以為了提高測(cè)量精度,一般會(huì)選擇將波形盡可能占滿整個(gè)屏幕(但決不能超出屏幕),也就是選擇較小的V/div檔位。

81. 選擇什么型號(hào)的示波器可有效提高設(shè)計(jì)效率?

答:示波器發(fā)展到現(xiàn)階段,已把數(shù)據(jù)分析提高到重要的位置。使用示波已不僅僅是在調(diào)試中觀察波形,更重要的是能很好的在設(shè)計(jì)中分析計(jì)算器件參數(shù),幫助大家優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。選擇什么樣的示波器最適合要結(jié)合您所要觀察分析的信號(hào)決定。

82. 如何用示波器測(cè)試視頻參數(shù)(包括視頻輸出電平、水平清晰度、亮度幅頻響應(yīng)、色度幅頻響應(yīng)、亮度信噪比、色度信噪比、亮度非線形失真等等視頻參數(shù))?

答:泰克TDS3000B系列示波器加上TDS3VID或TDS3SDI以及TDS5000系列示波器均提供強(qiáng)大的視頻測(cè)量功能,甚至包括模擬HDTV功能,以及內(nèi)置矢量示波器能力,幫助你去分析各種視頻參數(shù)。

83. 在高頻端,如何判斷示波器探頭本身的阻抗對(duì)信號(hào)的影響?

答:示波器的探頭都有特定的指標(biāo),可以參照探頭的等效阻抗-頻率圖確定探頭在頻率點(diǎn)的等效阻抗。關(guān)于探頭,泰克有專門的文章叫做《探頭ABC》。

84. 為什么用泰克示波器測(cè)試30MHz時(shí)鐘的波形振鈴要比安杰侖的大的多(示波器探頭是250MHz的)?

答:測(cè)量狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí),只需采用示波器的自動(dòng)觸發(fā)方式,將電壓和電流的波形設(shè)置為比較理想的顯示方式。如果使用TDS5000,還可調(diào)節(jié)resolution旋鈕將采樣率調(diào)至合適檔位(一般為信號(hào)頻率的10倍左右)。然后利用PWR2軟件對(duì)被測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。對(duì)于MOSFET我們選擇Vds和Ids作為被測(cè)信號(hào)IGBT選擇Vce和Ice作為被測(cè)信號(hào)。

當(dāng)用數(shù)字示波器測(cè)試開(kāi)關(guān)電源時(shí), 可否預(yù)先設(shè)置限制參數(shù)(如測(cè)試時(shí)間,每次采樣數(shù))如何用泰克示波器實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)電源狀態(tài)變換的測(cè)試。 連接方式(可舉例),示波器按鍵的設(shè)置,必要的注意事項(xiàng)。

85. 在設(shè)計(jì)軟開(kāi)關(guān)PWM變換器時(shí)(如PWM半橋開(kāi)關(guān)變換器),怎樣用示波器觀察MOSFET Vt/It 軌跡?

答:首先示波器要有通道間的時(shí)延校正功能,這樣進(jìn)行相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)才能保證基本的準(zhǔn)確性。使用高壓差分電壓探頭及電流探頭測(cè)量。TEK推出的功率測(cè)試方案中就可以動(dòng)態(tài)的觀察MOSFET的整個(gè)工作過(guò)程。

86. 輸出電容和輸出電感的選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的供電需求確定,那對(duì)于L和C值都應(yīng)該按照datasheet上的確定的公式套用嗎?如果按照公式推算出來(lái)的值在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了問(wèn)題,那么我們應(yīng)該根據(jù)什么來(lái)更換呢?

答:不同拓樸的輸出扼流圈及輸出濾波電容的計(jì)算公式是不同的,應(yīng)該按自己所選的電路結(jié)構(gòu)選擇合適的計(jì)算公式。輸出電容的大小主要由輸出紋波電壓要抑制為幾毫伏決定。這就要計(jì)算出ESR,然后可按廠家提供的DATASHEET選擇。但選電容時(shí)還要考慮負(fù)載的變化、電流變化范圍、輸出電感感量等等,因?yàn)樗鼈儠?huì)使電容特性改變。

87. 目前,HID疝氣燈已經(jīng)廣泛用在一些高檔轎車大燈上,但在HID燈安定器的高壓電路設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)由于高壓回收速度不夠快,造成有時(shí)點(diǎn)燈不暢。如何解決?

答:HID疝氣燈一般都有一個(gè)二次擊穿的過(guò)程,然后大燈趨于穩(wěn)定的工作狀態(tài);首先要對(duì)二次擊穿進(jìn)行有效的控制方可保證其穩(wěn)定工作,量測(cè)二次擊穿只需使用TDS5000的長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度,進(jìn)行單次觸發(fā)捕獲其波形,然后分別測(cè)量一次擊穿和二次擊穿的峰值電壓以及其脈沖寬度,再測(cè)量?jī)纱螕舸┟}沖間的時(shí)間即可,根據(jù)實(shí)際狀況看看以上參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求。

88. 如果使用探頭和虛擬儀器,可以在PC機(jī)上顯示出波形。同時(shí),各種各樣的計(jì)算都可以輕松實(shí)現(xiàn)。TEK5000系列和虛擬儀器有何本質(zhì)區(qū)別?

答:DS5000雖然是一臺(tái)基于Windows 2000的示波器,但實(shí)際上它是分成兩個(gè)重要部分的,首先他具有一個(gè)真正意義上的示波器采集和處理的部分,這部分的數(shù)據(jù)處理是通過(guò)示波器本身的一個(gè)專業(yè)處理器進(jìn)行的,而Windows2000的計(jì)算機(jī)平臺(tái)只是對(duì)示波器采集下來(lái)的數(shù)據(jù)(內(nèi)部通過(guò)PCI總線通訊)進(jìn)行一些后臺(tái)分析計(jì)算處理,這部分與示波器本身的顯示并無(wú)聯(lián)系。

而所謂的虛擬儀器(大多為PC插卡式的),它通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡(一般速度很慢)將外界的信號(hào)采入計(jì)算機(jī)內(nèi)部,通過(guò)計(jì)算機(jī)自身的CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,它是一種廉價(jià)的解決方案,它的致命弱點(diǎn)是沒(méi)有任何溯源性(它受計(jì)算機(jī)主機(jī)的影響太大,不同主機(jī)導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果有較大的誤差),我們知道測(cè)試儀器的一致性是決定測(cè)試結(jié)果成敗的關(guān)鍵。

89. 如何減小DC-DC變壓器的熱損,在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)應(yīng)注意那些問(wèn)題?對(duì)變壓器的外圍電路有何要求?

答:應(yīng)遵循磁通復(fù)位的原則。設(shè)計(jì)變壓器無(wú)非要選擇磁芯規(guī)格及尺寸、計(jì)算占空比、磁感應(yīng)增量、原,副邊的匝數(shù)。在實(shí)驗(yàn)中校對(duì)最壞情況下的磁飽和的情況。

90. 在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)中常會(huì)遇到的棘手問(wèn)題是效率問(wèn)題。而整機(jī)的效率很大程度上取決與開(kāi)關(guān)管的損耗,在我們的電路和器件選定后,開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)波形測(cè)量很重要,可以根據(jù)它的數(shù)據(jù)來(lái)判斷和改善開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)。那么在利用示波器進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試時(shí)應(yīng)該如何正確操作和注意哪些問(wèn)題呢?

答:開(kāi)關(guān)電源中有兩大主題:提高效率和提高可靠性。效率就要測(cè)損耗,損耗主要集中在開(kāi)關(guān)管和磁性元件上,為此我們應(yīng)該通過(guò)示波器測(cè)量開(kāi)通損耗、截止損耗、導(dǎo)通損耗,同樣的對(duì)變壓器和電感能測(cè)量其磁芯損耗和動(dòng)態(tài)電感。

91. 在實(shí)際工作中,需要對(duì)開(kāi)關(guān)振蕩信號(hào),視頻信號(hào)等進(jìn)行測(cè)試和分析,該如何進(jìn)行?

答:TEK的TDS5000系列示波器能很輕松的對(duì)這兩類信號(hào)進(jìn)行測(cè)量分析。

對(duì)于開(kāi)關(guān)電源你所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),我們的TDSPWR2提供了四種分析:占空比趨勢(shì)分析,開(kāi)關(guān)頻率趨勢(shì)分析。

寬度及周期趨勢(shì)分析:TDS5000示波器更具有豐富的視頻觸發(fā),能應(yīng)用多種制式,能單獨(dú)對(duì)場(chǎng),并行進(jìn)行觸發(fā)。

92. 在反激式開(kāi)關(guān)電源電源用一種變壓器算法,總是需要再進(jìn)行好多次的調(diào)整。反激式開(kāi)關(guān)電源有沒(méi)有一種比較通用的變壓器參數(shù)計(jì)算方法?

答:變壓器的設(shè)計(jì)雖然通過(guò)理論計(jì)算,但因?yàn)榇判?,繞制方法等的差異性,仍需要多次試驗(yàn)調(diào)整。一般是先計(jì)算原邊電感,根據(jù)輸出功率來(lái)選磁芯材料與骨架尺寸,然后根據(jù)手冊(cè)確定一些如磁芯截面積等參數(shù)等。單端設(shè)計(jì)變壓器就是要讓磁芯的磁通復(fù)位。

93. 使用TDS3032B和THS710示波器,怎樣將一次性隨機(jī)出現(xiàn)的信號(hào)完整地捕捉并存儲(chǔ)下來(lái),然后重顯分析?

答:如果測(cè)的所謂隨機(jī)信號(hào)為一個(gè)單次信號(hào),那么只要設(shè)置與該信號(hào)相匹配的垂直和水平刻度,調(diào)整好觸發(fā)電平,使用單次觸發(fā)等待信號(hào)出現(xiàn)即可,然后利用SAVE/RECALL將它存入ref里即可隨時(shí)調(diào)出;若是該信號(hào)為重復(fù)信號(hào)中出現(xiàn)的某種異常,則可先Autoset,然后將

獲取模式設(shè)為快速500點(diǎn)顯示,調(diào)整余輝至無(wú)限即可。

94. 開(kāi)關(guān)電源在低溫下啟動(dòng)(如:-20℃以下)有什么特殊的要求?

答:關(guān)鍵是器件選擇的溫度范圍。比如電容、MOSFET、二極管等等。

95. 開(kāi)關(guān)電源總會(huì)有電磁輻射,同時(shí)越有可能受到其他電器設(shè)備的干擾。怎樣做才能達(dá)到期即不受其他電器的干擾,又有效地方志器向外輻射呢?

答:開(kāi)關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,其引起的電磁兼容性問(wèn)題是相當(dāng)復(fù)雜的。從整機(jī)的電磁兼容性講,主要有共阻抗耦合、線間耦合、電場(chǎng)耦合、磁場(chǎng)耦合和電磁波耦合幾種。電磁兼容產(chǎn)生的三個(gè)要素為:干擾源、傳播途徑及受干擾體。共阻抗耦合主要是干擾源與受干擾體在電氣上存在共同阻抗,通過(guò)該阻抗使干擾信號(hào)進(jìn)入受干擾對(duì)象。線間耦合主要是產(chǎn)生干擾電壓及干擾電流的導(dǎo)線或PCB線,因并行布線而產(chǎn)生的相互耦合。電場(chǎng)耦合主要是由于電位差的存在,產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)受干擾體產(chǎn)生的耦合。

磁場(chǎng)耦合主要是大電流的脈沖電源線附近產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)對(duì)干擾對(duì)象產(chǎn)生的耦合。而電磁波耦合,主要是由于脈動(dòng)的電壓或電流產(chǎn)生的高頻電磁波,通過(guò)空間向外輻射,對(duì)相應(yīng)的受干擾體產(chǎn)生的耦合。實(shí)際上,每一種耦合方式是不能嚴(yán)格區(qū)分的,只是側(cè)重點(diǎn)不同而已。從電磁兼容性的三要素講,要解決開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性,可從三個(gè)方面入手。

1)減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào);
2)切斷干擾信號(hào)的傳播途徑;
3)增強(qiáng)受干擾體的抗干擾能力。

在解決開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的電磁兼容性時(shí),可以綜合運(yùn)用上述三個(gè)方法,

以成本效益比及實(shí)施的難易性為前提。對(duì)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的對(duì)外干擾,如電源線諧波電流、電源線傳導(dǎo)干擾、電磁場(chǎng)輻射干擾等,只能用減小干擾源的方法來(lái)解決。

一方面,可以增強(qiáng)輸入輸出濾波電路的設(shè)計(jì),改善有源功率因數(shù)校正(APFC)電路的性能減少開(kāi)關(guān)管及整流續(xù)流二極管的電壓電流變化率,采用各種軟開(kāi)關(guān)電路拓?fù)浼翱刂品绞降取?

另一方面,加強(qiáng)機(jī)殼的屏蔽效果,改善機(jī)殼的縫隙泄漏,并進(jìn)行良好的接地處理。而對(duì)外部的抗干擾能力,如浪涌、雷擊應(yīng)優(yōu)化交流輸入及直流輸出端口的防雷能力。通常,對(duì)1.2/50μs開(kāi)路電壓及8/20μs短路電流的組合雷擊波形,因能量較小,可采用氧化鋅壓敏電阻與氣體放電管等的組合方法來(lái)解決。

減小開(kāi)關(guān)電源的內(nèi)部干擾,實(shí)現(xiàn)其自身的電磁兼容性,提高開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性及可靠性,應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:

注意數(shù)字電路與模擬電路PCB布線的正確區(qū)分、數(shù)字電路與模擬電路電源的正確去耦;

注意數(shù)字電路與模擬電路單點(diǎn)接地、大電流電路與小電流特別是電流電壓取樣電路的單點(diǎn)接地以減小共阻干擾、減小地環(huán)的影響;

布線時(shí)注意相鄰線間的間距及信號(hào)性質(zhì),避免產(chǎn)生串?dāng)_;減小地線阻抗;減小高壓大電流線路特別是變壓器原邊與開(kāi)關(guān)管、電源濾波電容電路所包圍的面積;

減小輸出整流電路及續(xù)流二極管電路與直流濾波電路所包圍的面積;減小變壓器的漏電感、濾波電感的分布電容;采用諧振頻率高的濾波電容器等。

TEK推出的功率測(cè)試方案就可以對(duì)電流諧波按EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)先一致性測(cè)試,

96. SOA測(cè)試是通過(guò)什么數(shù)據(jù)得到的,可以通過(guò)示波器的什么測(cè)量方法得到該數(shù)據(jù)?

答:SOA就是安全工作區(qū)域測(cè)量,它是用來(lái)判斷功率器件的可靠性的,當(dāng)出現(xiàn)短路或啟動(dòng)加電等時(shí),超過(guò)安全工作區(qū)域的可能是僅有的幾個(gè)周期,而且這也是不易被察覺(jué)的,但器件受到的影響不至于損壞,但對(duì)器件來(lái)說(shuō)也是一種積累,器件的裕量可能不夠了。

97. 用示波器如何測(cè)試抖動(dòng)分量?

答:確定性抖動(dòng)可以用示波器測(cè)量出來(lái),在示波器上可以讀出上升/下降沿的時(shí)間寬度,根據(jù)信號(hào)周期可以換算成UIp-p即是抖動(dòng)的峰值幅度,如下圖。更詳細(xì)的內(nèi)容可以參考示波器廠家如泰克的相關(guān)資料。

98. 如何區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬?

答:帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個(gè)固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬兩種。數(shù)字示波器對(duì)重復(fù)信號(hào)采用順序采樣或隨機(jī)采樣技術(shù)所能達(dá)到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬=最高數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項(xiàng)指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號(hào)的測(cè)量,而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的測(cè)量。廠家聲稱示波器的帶寬能達(dá)到多少兆,實(shí)際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬是要低于這個(gè)值的。例如說(shuō)TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實(shí)際上是指其模擬帶寬為500MHz,而最高數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬只能達(dá)到400MHz遠(yuǎn)低于模擬帶寬。所以在測(cè)量單次信號(hào)時(shí),一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,否則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)意想不到的誤差。

99. 示波器是否可作為數(shù)字化儀使用?

答:最快的示波器和數(shù)字化儀通常都采用并行的閃速轉(zhuǎn)換器和8位的分辨率。8位或256級(jí)數(shù)字化足夠表達(dá)一個(gè)比較平滑和容易了解的波形顯示。因此,為何不用數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)作為數(shù)字化儀,特別對(duì)于高速信號(hào),兩種儀器都難以獲得8位以上的分辨率。
事實(shí)上,這樣做的結(jié)果是滿意的,但是也有例外。示波器是非連續(xù)采集儀器而數(shù)字化儀可以不是那樣。示波器捕獲信號(hào)后再捕獲更多信號(hào)之前要有地方放置數(shù)據(jù),除非采用類似電視幀速率的連續(xù)波形采集把數(shù)據(jù)存人像素映像。這樣的采集和等效顯示率很高,但數(shù)據(jù)格式使進(jìn)一步的外部分析數(shù)據(jù)量非常巨大。
除上述特殊處理外,示波器只能以很低速度連續(xù)采集和顯示信號(hào)。數(shù)字化儀可獲得連續(xù)的100MS/s或更高的吞吐率,只受存儲(chǔ)器總線速度的限制。例如一種PCI總線的數(shù)字化插卡,數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到100MB/s,PCI總線可工作至66MS/s(132MB/s)。
示波器的吞吐率受較慢、低的I/O能力的數(shù)據(jù)處理速度的限制。速度較慢的數(shù)字化儀和數(shù)據(jù)記錄器可將數(shù)據(jù)直接寫人硬盤,存檔幾GB的數(shù)據(jù),而示波器一般最高只有16MB。如果從另一方面看數(shù)據(jù)傳輸率,許多應(yīng)用只需要捕捉偶發(fā)性數(shù)據(jù),但這些突發(fā)信號(hào)可能很接近。這時(shí)快速地傳輸數(shù)據(jù)記錄就十分重要,這類信號(hào)有高重復(fù)脈沖頻率(PRF)的掃描雷達(dá)、時(shí)間分辨的超聲聲納、飛行時(shí)間的質(zhì)譜儀、以及核子計(jì)數(shù)等應(yīng)用。

100. 什么是組合示波器?

答:組合示波器是一種把模擬示波器和數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)兩者的能力和優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的示波器。當(dāng)組合示波器被設(shè)置成DSO時(shí),用戶可以用它來(lái)進(jìn)行自動(dòng)參數(shù),測(cè)量,存貯采集的波形進(jìn)而制作硬考貝;同時(shí),在需要的時(shí)候還能具有模擬示波器的無(wú)限分辨率以及熟悉而可信的波形顯示,并且使用組合示波器時(shí),不管信號(hào)重復(fù)速率的高低,都可獲得最亮的顯示。

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