直流偏移受電路設(shè)計(jì)約束偏移量有限，不像交流耦合那樣能去除任何安全范圍內(nèi)任意大小的直流分量，對(duì)于超出偏移范圍的直流分量無能為力。

圖 8 直流偏移限制

另外要注意，直流偏移功能是用來抵消交流小信號(hào)上疊加的直流分量，而不是用來任意移動(dòng)波形。示波器的波形顯示范圍即為該電壓擋位下的動(dòng)態(tài)范圍，超出顯示區(qū)域的波形將被電路限幅以保護(hù)更脆弱的元件，由于電路限幅的非理想特性，發(fā)生限幅后采集到的波形可能出現(xiàn)嚴(yán)重失真。

圖 9 超出顯示區(qū)域的波形可能導(dǎo)致限幅失真

如果希望觀察交流大信號(hào)上的小細(xì)節(jié)，請(qǐng)使用縮放功能。

圖 10 使用縮放功能觀察信號(hào)細(xì)節(jié)

03 案例——電源瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試中的假過沖

瞬態(tài)響應(yīng)是電源測(cè)試中最常用的方法之一，它可以很直觀地表現(xiàn)出電源的多項(xiàng)特性。通過使用電子負(fù)載產(chǎn)生方波或者脈沖波電流作為被測(cè)電源的負(fù)載，示波器觀察電源的輸出電壓和電流波形，根據(jù)波形可以提取出電源特性。

圖 11 瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試示意圖

一個(gè)典型的電源瞬態(tài)響應(yīng)如下圖所示。當(dāng)負(fù)載電流突變時(shí)，因?yàn)殡娫喘h(huán)路帶寬不夠，電源還來不及響應(yīng)負(fù)載變化，這時(shí)候電源輸出電容儲(chǔ)存的能量被負(fù)載吸走，電容電壓降低導(dǎo)致輸出電壓跟著降低。隨著時(shí)間推移，電源環(huán)路檢測(cè)到輸出電壓跌落，環(huán)路開始自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，輸出電容開始充能，輸出電壓回升。假設(shè)電源環(huán)路是穩(wěn)定的，則這一階段末期幾乎不會(huì)產(chǎn)生過沖和振鈴。當(dāng)電源輸出電壓回升到一定程度以后將不再變化，輸出電壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)，由于電源的非理想特性，這個(gè)穩(wěn)態(tài)電壓往往隨著負(fù)載電流變化。

圖 12 典型電源瞬態(tài)響應(yīng)

下圖是使用示波器測(cè)量一個(gè)真實(shí)電源瞬態(tài)響應(yīng)的情況。通道1為負(fù)載電流，通道2和通道3為輸出電壓，通道2使用交流耦合，通道3使用直流耦合。使用交流耦合觀察輸出電壓時(shí)，輸出電壓上出現(xiàn)了明顯的過沖，而使用直流耦合觀察時(shí)并沒有出現(xiàn)過沖。考慮到負(fù)載電流的頻率為2.5 Hz，而輸出電壓的波形是與負(fù)載電流相似的類方波，所以交流耦合的波形是錯(cuò)誤的。

圖 13 電源瞬態(tài)響應(yīng)

實(shí)際測(cè)量電源瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)，往往因?yàn)樗褂玫氖静ㄆ髦绷髌品秶拗?，只能使用交流耦合，?dǎo)致對(duì)電源響應(yīng)的誤判。例如在這個(gè)案例中，如果使用交流耦合，就會(huì)把電源負(fù)載調(diào)整率的特性誤判為電源環(huán)路穩(wěn)定性問題，這是兩個(gè)完全不相關(guān)的特性。

除了電源測(cè)試外，觀測(cè)傳感器信號(hào)也往往因?yàn)槠秒妷旱脑虿坏貌皇褂媒涣黢詈?，也?huì)導(dǎo)致觀測(cè)的信號(hào)與實(shí)際信號(hào)有一定差異。

04  SDS6000 Pro/SDS2000X HD的優(yōu)勢(shì)

SDS6000 Pro與SDS2000X HD重新設(shè)計(jì)了通道的直流偏移電路，使較小擋位下的直流偏移范圍大大提高，在5.1 mV/div到10 mV/div的擋位下，直流偏移范圍可達(dá)±4 V，在10.2 mV/div到20 mV/div的擋位下，直流偏移范圍達(dá)±8 V，足以應(yīng)對(duì)大多數(shù)板級(jí)電源和傳感器的測(cè)試，配合原生12 bit分辨率，可將被測(cè)波形盡可能低失真地展現(xiàn)出來。

關(guān)于鼎陽