力科示波器集成了非常豐富的測(cè)量分析功能,工程師常用的只是其中的一部分,實(shí)際上,示波器具有的功能遠(yuǎn)不止這些,本文總結(jié)了10個(gè)可能令你感到驚奇的示波器應(yīng)用,其中任何一個(gè)應(yīng)用你都會(huì)發(fā)現(xiàn)非常有用。
使用示波器的快速邊沿信號(hào)和函數(shù)運(yùn)算功能測(cè)試頻率響應(yīng)
頻率響應(yīng)測(cè)量需要具有平坦頻譜的信號(hào)源,可將示波器的快沿信號(hào)用作階躍信號(hào)源,再利用示波器的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算就可以得到待測(cè)設(shè)備的脈沖響應(yīng)。然后運(yùn)用快速傅里葉變換(FFT)功能就可以獲得頻率響應(yīng)。下圖顯示了獲得輸入信號(hào)和37MHz低通濾波器的頻率響應(yīng)的過程步驟。
先將快速邊沿測(cè)試信號(hào)應(yīng)用于濾波器的輸入端(左上),然后對(duì)濾波器輸出(右上曲線)進(jìn)行求導(dǎo)(右中),最后做FFT(右下),就可以得到濾波器的頻率響應(yīng)。左下邊曲線中的頻譜展示了的輸入階躍信號(hào)的平坦的頻率響應(yīng)。快速邊沿信號(hào)的上升時(shí)間約為800ps, 帶寬約為400MHz,比這次測(cè)量的100MHz范圍大得多。
使用示波器低通數(shù)字濾波器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行高通濾波
如果你的示波器能夠利用諸如增強(qiáng)分辨率(ERES)數(shù)學(xué)函數(shù)等功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行低通濾波,那么你就能對(duì)同樣的信號(hào)進(jìn)行高通濾波。注意,只有你能訪問數(shù)字低通濾波器的輸入和輸出端時(shí)這個(gè)功能才能實(shí)現(xiàn),
下圖顯示了具體實(shí)現(xiàn)過程,從輸入信號(hào)(C1,頂部曲線)中減去低通濾波后的波形(中間F1曲線),最后形成的信號(hào)就是經(jīng)過高通濾波后的信號(hào),它的頻譜曲線如F2(底部曲線)所示。
輸入信號(hào)C1是一個(gè)窄脈沖信號(hào),函數(shù)曲線F1(中心曲線)是使用示波器ERES數(shù)字濾波器對(duì)C1信號(hào)進(jìn)行濾波。從輸入信號(hào)中減去濾波器曲線后形成的信號(hào)就只有較高的頻率分量。
函數(shù)F2執(zhí)行減法操作,同時(shí)完成高通信號(hào)的FFT,因此你能看到高通特性。低通響應(yīng)跌至最大響應(yīng)的0.293處的頻率就是高通濾波器的-3dB點(diǎn)。
使用排它型觸發(fā)器來尋找間歇性事件
智能觸發(fā)器可以根據(jù)寬度、周期或占空比等波形特征進(jìn)行觸發(fā),還能根據(jù)事件處于范圍之內(nèi)或范圍之外進(jìn)行觸發(fā),這種觸發(fā)器就是排它型觸發(fā)器。它可以用來只對(duì)異常事件進(jìn)行觸發(fā),如下圖所示。
在這個(gè)例子中,示波器被設(shè)置為只對(duì)寬度超過48±0.8ns的脈沖進(jìn)行觸發(fā),在遇到寬度為52.6ns的大脈沖發(fā)生之前,觸發(fā)器是不會(huì)觸發(fā)的。因?yàn)槭静ㄆ髦粚?duì)寬度超過標(biāo)稱值48ns的脈沖進(jìn)行觸發(fā),因此不存在刷新速率的問題。平時(shí)它就處于"等待"狀態(tài),直到異常脈沖出現(xiàn)。
利用趨勢(shì)功能和觸發(fā)釋抑作為自定時(shí)數(shù)據(jù)記錄器
趨勢(shì)圖是按采集順序顯示的被測(cè)參數(shù)值,下圖就是這樣一個(gè)例子,采用靈敏度為39μV/℃的熱探頭測(cè)量振蕩器的內(nèi)部溫度,與此同時(shí),采集振蕩器輸出信號(hào)的頻率。每個(gè)趨勢(shì)圖中的100次測(cè)量都是經(jīng)過100次采集得到的。觸發(fā)源是振蕩器的輸出,
正常情況下,示波器會(huì)以其標(biāo)稱刷新率進(jìn)行觸發(fā)。為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象,并且在兩次測(cè)量之間設(shè)置已知的延時(shí),可以使用觸發(fā)抑制功能。使用觸發(fā)釋抑功能可以將兩次采集之間的時(shí)間設(shè)為10秒,因此總的測(cè)量間隔是1000秒。再用重定時(shí)函數(shù)將溫度傳感器的電壓讀數(shù)轉(zhuǎn)換為攝氏度。在1000秒時(shí)間內(nèi)采集到的內(nèi)部溫度(曲線F2)和振蕩器輸出頻率(曲線F1)的趨勢(shì)圖,它反映了振蕩器的熱響應(yīng)特性。
解調(diào)幅度調(diào)制信號(hào)
幅度調(diào)制(調(diào)幅)信號(hào)的包絡(luò)檢測(cè)方法需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行峰值檢測(cè),峰值檢測(cè)可以通過整合絕對(duì)值函數(shù)和力科示波器中稱為增強(qiáng)分辨率(ERES)的數(shù)字低通濾波器來實(shí)現(xiàn)。這使得準(zhǔn)確提取調(diào)制包絡(luò)的形狀變得容易。