57. 在選擇示波器時(shí),一般考慮的多的是帶寬。那么,在什么情況下要考慮采樣速率?
答:取決于被測對(duì)象,在帶寬滿足的前提下,希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號(hào)細(xì)節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗(yàn)公式,但基本上都是針對(duì)示波器帶寬得出的,實(shí)際應(yīng)用中,最好不用示波器測相同頻率的信號(hào)。若您在選型,對(duì)正弦波,選擇示波器帶寬是被測正弦信號(hào)頻率的 3 倍,以上,采樣率是帶寬的 4 到 5 倍,實(shí)際上是信號(hào)的 12 到 15 倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號(hào)細(xì)節(jié) 。若您正在使用示波器,可透過以下方法驗(yàn)證采樣率是否夠用將波形停下來,放大波形,若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無礙。也可用點(diǎn)顯示來分析,采樣率是否夠用。
58. 100MHz 的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形,而 100MHz 的數(shù)字示波器卻看不到(僅能看到波形加粗)?
答:此現(xiàn)象和示波器顯示有關(guān),模擬示波器上看到的跡線一般較細(xì),它通過垂直偏轉(zhuǎn)器直接將電壓打到屏幕上,而且掃描速率和波形刷新率都很快。數(shù)字示波器是通過 A/D 將波形電壓量化,存到內(nèi)存中,處理之后再顯示,數(shù)字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的,通常為 6?0 點(diǎn)或 1000 點(diǎn),若您將示波器的存儲(chǔ)深度(記錄長度)設(shè)置成 10K 或 2M, 這意味著,要讓內(nèi)存中 10K 或 2M 點(diǎn)的信息量通過 6?0 個(gè)點(diǎn)或 1000個(gè)點(diǎn)來反映,無論算法有多好,都會(huì)帶來一定的顯示誤差,波形加粗的程度和存儲(chǔ)深度是相關(guān)的,這些問題是數(shù)字示波器特有的問題,另外數(shù)字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式,即會(huì)在兩個(gè)采樣點(diǎn)之間以線性算法,或正弦內(nèi)插算法插入一些點(diǎn),模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為 500 點(diǎn) ,并將矢量顯示改為點(diǎn)顯示,觀察數(shù)字示波器每次采樣實(shí)際得到的數(shù)據(jù),調(diào)整時(shí)基,可以清楚得看到這些點(diǎn),即使使用矢量顯示,線會(huì)變細(xì)些。僅從儀器角度出發(fā),另外測量小信號(hào),使用 1:1 得探頭得結(jié)果,可能會(huì)比 10:1 探頭更好些 。另外,模擬示波器沒有采樣率得概念,只有掃描速率概念,使用數(shù)字示波器,采樣率很多時(shí)候需考慮。
59. 模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細(xì)部時(shí),那個(gè)更有優(yōu)勢(例如:在過零點(diǎn)和峰值時(shí),觀察 1%以下的寄生波形)?
答:觀察 1%以下的寄生波形,無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器,觀察其精度都不是很好,模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高,如某 500MHz 帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數(shù)字示波器(通常為 1~2%精度)更具優(yōu)勢,而且對(duì)細(xì)節(jié),數(shù)字示波器的自動(dòng)測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。
60. 數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值,它的精度一般是多少?
答:示波器的幅值測量精度,很多人用 A/D 位數(shù)來衡量,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,本身帶來的幅值測量誤差就很大,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));總的來講,示波器測量幅值,包括均方根值的精度往往不如萬用表,同樣,測量頻率,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,546?xA/D,5483xB/D,5485xA,這些儀器都支持 MegaZoom 功能,就是說,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,或者通過移動(dòng)屏幕的方式,或者通過雙時(shí)基顯示功能來完成。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試頻率為 500M 的載波信號(hào)?
答:如果僅測載波信號(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 電纜連接被測對(duì)象,可得到~94.6%的上升時(shí)間測量精度。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量誤差是 29.3%,上升時(shí)間測量精度是 58.6%。
63. 示波器標(biāo)稱為 60MHZ,是否可以理解為它最大可以測到 60MHZ?
答:60MHz 帶寬示波器,并不意味著可以很好地測量 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%幅值測量誤差)。
64. 用標(biāo)稱為 60MHZ 的示波器測 4.1943MHZ 的方波時(shí)測不到,為什么?
答:如果要測試的是方波,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)間測量誤差為 5.4%左右。