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超實用!100個示波器基礎知識問答


  來源: EDN電子技術設計 時間:2020-09-14 編輯:清風
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答:對于數字示波器,不論是否觸發(fā),示波器實際上都是在不斷地采集波形,但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會出現這種狀況,示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動”模式,即不論是否滿足觸發(fā)條件都進行波形顯示。如果使用“通?!盢ormal 模式,不滿足觸發(fā)條件就不會顯示波形。


22. 關于 holdoff,如果在水平時間分辨率不變的前提下,是否百分比設置越大(對應信號顯示逐漸穩(wěn)定)那么就意味著信號的周期越長?

答:是的,百分比越大,釋抑時間越長。


23. 如何使用示波器測量差分信號?

答:最好的方法是選用差分探頭,這時測到的信號最為真實客觀;若沒有差分探頭,可使用兩個差分探頭接到示波器的兩個通道上(如 Ch1, Ch2),然后用數學 運算,得到 ch1-ch2 的波形并進行分析,這時盡量保持兩根探頭


完全一樣,示波器兩個通道的 Vertical scale ( 每格多少伏)設置一樣,否則,誤差會較大。


24. 怎樣用示波器測量出 USB 總線上的差分信號?

答:USB 信號的測試分為 2 種情況:

第一種是需要進行符合 USB 組織定義 USB1.1/2.0 總線的物理層測試規(guī)范,只有通過 USB 一致性測試后方可打上 USB 標識。USB 物理層一致性測試分為很多個測試項目,主要是考察 USB 信號的信號質量如何,象

Signal Quality Test

Droop & dro Test

Inrush Current Test

HS Specific Tests

Chirp Test

Monotonic Test

Receiver sensitivity Test

Impedance Test (TDR) 等等。


第二種情況是僅觀測 USB 總線上的信號,可以選擇合適的差分探頭連接到 D+, D-,直接進行 USB信號的觀測。USB2.0 信號速度比較快,上升時間為幾百皮秒,為了保證信號的包真度測試,需要選擇大于 2GHz 的示波器和差分探頭進行測試。


25. PCB 板上的高速信號特征:XAUI 接口 3.125GBd 串行差分信號:60ps,請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量?測量誤差可達多少?

答:對 XAUI 接口 3.125GBd 串行差分信號,聽起來有點象 InfiniBand 信號,用正弦內插的方式,或類似等效采樣的方式來采集,但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動等因素,在其測量 100ps ~ 130ps 范圍內的上升時間時,采用 7GHz 差分探頭可保證誤差<3%,對于< 80ps 的上升時間測量,其誤差會大于 10%, 雖然這已經是實時示波器中最好的方案,單就上升時間測量而言,最精確的方案是安捷倫的網絡分析儀(需配上物理層分析軟件),因為其帶寬可高達 50GHz。


26. 對時鐘的相位噪聲參數的要求很高的設計,需要考慮哪些關鍵性的問題來降低相位噪聲?

答:在 ADC,DAC 的器件中衡量性能有很多項指標:象位數、轉換速度、DC 精度、開關性能、動態(tài)性能(SNR, SINAD,IMD)等等。


27. 對時鐘的相位噪聲參數的要求很高的設計,怎樣測量相位噪聲?

答:從示波器的角度來看,可以測試 ADC,DAC 的模擬和數字信號的幅度,時間,轉換后的信號質量,轉換速度,時鐘和數據的建立/保持時間等參數,還可以通過 TDS 示波器中的高級運算功能(頻譜分析功能)來定性測量 SNR,SINAD 等參數。


28. 由于可能需要引入外界的時鐘,這樣時鐘存在 2 選 1 的問題,此時用什么方案才能使相位噪聲的惡化最?。?

答:首先要分析抖動產生的來源,示波器來分析抖動是一個很好的工具,目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖動分析軟件進行徹底抖動分析,象確定抖動(Dj),隨機抖動(Rj),Rj 和 Dj 的分離,最后通過分析造成抖動的原因來消除抖動。


29. 在示波器上看波形時,用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別?

答:示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā),其觸發(fā)條件有 2 個,觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿;即:信號的上升沿(或者下降沿)達到某一特定電平(觸發(fā)電平)時,示波器觸發(fā)。示波器只有在信號自觸發(fā)有問題的時候才會使用外觸發(fā),沒有哪一個更好的問題。而這種問題通??赡苁牵盘柋容^復雜, 有很多滿足觸發(fā)條件的點,無法每次在同一位置觸發(fā),從而得到穩(wěn)定的顯示。這時需要使用外觸發(fā)。舉例如下:觀測上面的信號,由于 ABCD 各點都會觸發(fā),示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時可以使用下面的信號作為觸發(fā)信號,示波器將得到能夠全部周期的顯示。


關鍵詞:示波器 探頭 測量    瀏覽量:7431

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