示波器是電子工程師必備工具之一,常使用在電路設(shè)計(jì)、PCB制造、電子設(shè)備維修等場景中。示波器如此重要,選購時(shí)需要注意什么呢?下面我們一起來看看選擇示波器要考量的10個(gè)因素。
1、頻寬
頻寬決定了示波器量測類比訊號(hào)的能力,這決定了儀器可以準(zhǔn)確量測的最大頻率。頻寬也是價(jià)格的關(guān)鍵的決定因素。
選擇示波器前先確定您的需求。例如,100 MHz的示波器通??杀WC在100MHz下具有少于30%的衰減。為了確保優(yōu)于2%的振幅準(zhǔn)確度,輸入應(yīng)該低于20MHz。
當(dāng)選擇頻寬時(shí),請使用「五倍規(guī)則」。示波器頻寬大于或等于您想要的最大頻率的五倍,如果頻寬太低,您的示波器將無法解析高頻率的變化。
基本示波器的范圍通常為50 MHz至200 MHz。如果您需要更多的頻寬,則可使用更高效能示波器,以涵蓋350 MHz以上,可達(dá)數(shù)十個(gè)GHz的范圍。
2、取樣率
取樣率(每秒取樣數(shù))是示波器取樣訊號(hào)的速率,類似于攝影機(jī)的訊框率;這決定了示波器能擷取多少波形細(xì)節(jié)。
同樣地,我們建議采用「五倍法則」:使用至少5倍于您電路最高頻率分量的取樣率。
大多數(shù)的基本示波器皆具有1至2 GS/s的(最大)取樣率。請記住,基本示波器擁有高達(dá)200MHz的頻寬,所以示波器設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在最大頻寬下,以5至10倍超取樣來設(shè)計(jì)示波器。
取樣的速度越快,就會(huì)遺失越少的信息,以及示波器將能更有效地呈現(xiàn)待測訊號(hào);但是,這也會(huì)越快填滿內(nèi)存,也連帶限制了可以擷取數(shù)據(jù)的時(shí)間。
大多數(shù)的入門級示波器擁有1至2 GS/s的最大取樣率,而中階示波器則可有5至10 GS/s的最大取樣率。
3、足夠的輸入通道和正確的通道
示波器使用類比通道來儲(chǔ)存并顯示訊號(hào),在一般情況下,越多通道越好,盡管增加通道即會(huì)增加價(jià)格。
是否要選擇2個(gè)或4個(gè)類比通道將取決于您的應(yīng)用。例如,您可使用兩個(gè)通道來比較分量的輸入和輸出。四個(gè)類比通道則可讓您比較更多的訊號(hào),并提供更大的靈活性,以數(shù)學(xué)方式來結(jié)合通道(例如,相乘可取得功率,或相減可取得差動(dòng)式訊號(hào))。
但要注意:您開啟的通道數(shù)量可能會(huì)降低取樣率。
4、相容的探棒
良好的量測始于探棒頭。示波器和探棒是作為一個(gè)系統(tǒng)搭配使用,所以在選擇示波器時(shí)一定要考慮探棒。
在量測期間,探棒實(shí)際上即成為電路、引入電阻、電容和電感負(fù)載(改變量測)的一部分。為了盡可能地減少影響,最好使用示波器搭配的專門探棒。各種相容的探棒將可讓您在更多的應(yīng)用中使用您的示波器。
另外,選擇具有足夠頻寬的被動(dòng)式探棒也很重要,探棒的頻寬應(yīng)該與示波器的頻寬相符。
探棒的分類:
被動(dòng)式探棒:被動(dòng)式探棒具有10倍衰減,會(huì)呈現(xiàn)電路的受控制阻抗和電容,并適用于大多數(shù)接地參考的量測,大多數(shù)示波器均隨附此種探棒。針對每個(gè)輸入通道,您將需要備一個(gè)被動(dòng)式探棒。
高電壓差動(dòng)式探棒:差動(dòng)式探棒可讓接地參考的示波器進(jìn)行安全、準(zhǔn)確的浮動(dòng)和差動(dòng)式量測。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該都至少擁有一個(gè)!
邏輯探棒:邏輯探棒會(huì)提供數(shù)位訊號(hào)至混合訊號(hào)示波器的前端,包括「浮動(dòng)引線」與專為連接至電路板上微小測試點(diǎn)所設(shè)計(jì)的配件。
電流探棒:若增加電流探棒,可讓示波器量測電流,當(dāng)然,還能讓示波器計(jì)算并顯示瞬時(shí)功率。
5、觸發(fā)
觸發(fā)功能可提供穩(wěn)定的顯示畫面,讓您能在復(fù)雜波型的特定部分上調(diào)整歸零。
所有的示波器皆可提供邊緣觸發(fā)功能,且大多數(shù)均可提供脈沖寬度觸發(fā)功能。而示波器可用的觸發(fā)選項(xiàng)范圍越寬,示波器越靈活(您將會(huì)更快找出問題的根源!