答:示波器前置放大器的頻響特性是決定測(cè)試結(jié)果的最關(guān)鍵因素,它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來(lái)獲得足夠的頻響。
36. 以前在用 TDS744,TDS745 等示波器時(shí),使用的是無(wú)源探頭(如 P6139A,帶寬 500M)。在購(gòu)買(mǎi)了有源探頭(P6237)之后, 從測(cè)試波形來(lái)看(特別是測(cè)高頻信號(hào)時(shí)),兩者的測(cè)試結(jié)果差異較大. 從探頭參數(shù)得知, 有源探頭的輸入電容<1pF,而無(wú)源探頭則為 10pF 左右. 這樣看來(lái)應(yīng)該是有源探頭的測(cè)試結(jié)果更能反映信號(hào)真實(shí)的情況. 既然無(wú)源探頭對(duì)高頻信號(hào)衰減很大, 那么 500M 的帶寬有什么意義呢? 如何根據(jù)測(cè)試情況來(lái)選擇使用有源或無(wú)源探頭?
答:您的 P6139A 探頭加上泰克的 500MHz 示波器典型帶寬值還是可以達(dá)到 500MHz,但是正如您所說(shuō),其輸入電容不同,這一電容將產(chǎn)生對(duì)于待測(cè)信號(hào)的負(fù)載效應(yīng),造成信號(hào)振鈴,形狀發(fā)生改變,因此這個(gè)時(shí)候使用有源探頭
時(shí)能反映信號(hào)的真實(shí)情況。實(shí)際上,使用探頭不光要考慮帶寬,所有這些因素我們?cè)跍y(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候都要考慮:
帶寬/上升時(shí)間
動(dòng)態(tài)范圍
負(fù)載效應(yīng)
接地效應(yīng)
共振效應(yīng)
尤其 P6139A 時(shí)您還要考慮地線的影響,探頭上的接地線也會(huì)帶來(lái)振鈴,測(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候應(yīng)該盡量縮短地線的長(zhǎng)度。
另外,您使用的 P6247 是有源差分探頭,共模的影響也可能是一個(gè)因素。選擇無(wú)源探頭主要是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)范圍大,比如 P6139A 可以測(cè)量從毫伏到幾百伏的信號(hào),而 P6247只能測(cè)量+-8.5V 的信號(hào)。另外有源探頭價(jià)格也是一個(gè)因素。
37.實(shí)驗(yàn)時(shí),示波器接地線后,導(dǎo)致 MOsfet 炸掉,現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因?
答:為保證測(cè)試中的人身安全以及獲得良好的測(cè)量效果,一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起,并連接到示波器電源線的地線。因此,您在電源中測(cè)量 MOSFET 管波形的時(shí)候,如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地,就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,如下圖所示。
剪斷地線可以防止對(duì) MOSFET 管測(cè)試中的短路問(wèn)題,但是也會(huì)帶來(lái)一些其它的測(cè)試問(wèn)題,比如示波器機(jī)殼帶電,示波器機(jī)殼分布參數(shù)對(duì)測(cè)量信號(hào)造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭,比如泰克的 P5205,可以測(cè)量所謂的 2 個(gè)測(cè)試點(diǎn)都不是地的差分信號(hào)。
38.用示波器抓取數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù),且是按照 resolution 為時(shí)間間隔的。如何利用軟件實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)(matlab?),如何抓到更多數(shù)據(jù)?
答:泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風(fēng)格,即屏幕顯示的波形為采集下來(lái)的所有數(shù)據(jù),配合TDS5000B 的 multiViewZoom 功能,可以方便顯示所有波形。泰克 TDS5000B,TDS6000,TDS7000B,TDS8000B 系列示波器都采用完全開(kāi)放的 WINDOWS平臺(tái),支持當(dāng)前所有的流行工具,象 Matlab,LabView,VB,VC,.NET,MicroSoft Office VBA 等 等 ,可以靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面,構(gòu)成一臺(tái)集數(shù)據(jù)采集,分析,顯示,處理的儀器。單次采集更多的數(shù)據(jù),需要示波器配備更深的存儲(chǔ)深度,象 TDS5000B 系列通用示波器可以支持到 16M 內(nèi)存。
39.影響橫河示波器工作速度的因素有哪些?
答:實(shí)際上任何一臺(tái)示波器的原理都差不多,前端是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),后端是計(jì)算機(jī)處理。影響速度主要有兩方面,一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據(jù)傳輸,一般都是用 PCI 總線,此乃傳輸瓶頸, 但已有新技術(shù)可以突破;另一個(gè)是后端的處理方式,提高處理速度可以通過(guò)數(shù)據(jù)分包共享來(lái)實(shí)現(xiàn)。
40.我們的應(yīng)用通常會(huì)捕獲 2M 甚至更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 且采樣率通常會(huì)高達(dá) 10GS/S, 但在進(jìn)行參數(shù)測(cè)試和 FFT 等分析時(shí)總是顯得很慢, 為什么?
答:處理的數(shù)據(jù)量大,速度自然會(huì)慢。要想獲得大數(shù)據(jù)量的高速實(shí)時(shí) FFT 分析,除非采用專(zhuān)用 FFT處理器,但成本較高。
41.使用泰克的 TDS2014 數(shù)字示波器抓一個(gè)并口的時(shí)序時(shí),總能測(cè)到能量很強(qiáng)的 50Hz 交流,而測(cè)不到信號(hào),但是示波器的地和所測(cè)并口的地是一致的,怎么辦?
答:可以從以下幾方面入手:
① 檢查示波器是否很好的接地或采用隔離變壓器隔離;
② 附近是否有較強(qiáng) 50Hz 信號(hào)感應(yīng);
③ 在較強(qiáng)干擾環(huán)境下,應(yīng)注意并口的驅(qū)動(dòng)能力及工作頻率與測(cè)試操作選擇是否合適。若只看到 50Hz干擾正弦波,且波形較規(guī)則,則應(yīng)考慮并口可能未工作;
④ 檢查一下探頭尖是否損壞了;
⑤ 建議把用不著的外設(shè)都撥掉,也有可能從顯示器上來(lái)的;
⑥ 如果示波器用了很久,就要考慮底線是否正常,就是那個(gè)小夾子。把探頭取下,用萬(wàn)用表量一量。