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新型数字示波器的应用|上海麦聚瑞电子仪器有限公司
新型数字示波器的应用
示波器一直是工程师设计、调试产品的好帮手。但随着计算机、半导体和通信技术的发展,电路系统的信号源时钟速度越来越快,信号源上升时间也越来越短,导致因底层模拟信号源完整性疑问引发的数字错误日益突出。针对这些新的测试挑战,示波器供应商不断推出了性能更好的
数字示波器
。但要想准确快速地对系统信号源进行分析,量测时还有很多新的因素必须考虑。如仪器速度能否跟上被测信号源的变化、带宽是否足够、量测方**不会引入干扰,甚至还有所用于的探头是否合适等等。
疑问1:每台示波器都有一个频率范围,比如10M、60M、100M...我手头用的示波器标称为60MHz,是不是可以理解为它*大可以测到60MHz?可我用它测4.1943MHz的方波时都测不到,这是什么原因?
答:60MHz带宽示波器,并不意味着可以很好地量测60MHz的信号源。根据示波器带宽的定义,若输入峰峰值为1V的60MHz正弦波到60MHz带宽示波器上,您在示波器上将看到0.707V的信号源(30%幅值量测误差)。如果测试方波,选择示波器的参考标准应是信号源上升时间,示波器带宽=0.35/信号源上升时间×3,此时您的上升时间量测误差为5.4%左右。
示波器的探头带宽也很重要,若用于的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低,将会使示波器带宽大大下降。如若用于20MHz带宽的探头,则能实现的*大带宽是20MHz,如果在探头前端用于连接导线,将会进一步降低探头性能,但对4MHz左右方波不应有太大影响,因为速度不是很快。
另外还要看一下示波器用于手册,有的60MHz示波器在1:1设置下,其实际带宽将锐减到6MHz以下,对于4MHz左右的方波,其三次谐波是12MHz,五次谐波是20MHz,若带宽降到6MHz,对信号源幅值衰减很大,即使能看到信号源也**不是方波,而是幅值被衰减了的正弦波。
当然,测不出信号源的原因可能有多种,如探头接触不好(该现象很容易排除),建议用BNC电缆连接一函数发生器,检验该示波器本身有没有疑问,探头有没有疑问,如有疑问,可和厂家直接联系。
疑问2:有些瞬时信号源稍纵即失,如何捕捉并使其重现?
答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),注意示波器的存储深度将决定您能采集信号源的时间以及能用到的*大采样速率。
疑问3:在PLL中周期抖动可以衡量一个设计的好坏,但是要**量测却非常困难,有什么方法和技巧吗?
答:在用于示波器时,要注意其本身的抖动相关指标是否满足您的测试需求,如示波器本身的触发抖动指标等。同时要注意用于不同的探头和探头连接附件时,若不能保证示波器的系统带宽,量测结果也会不准确。另外关于PLL设置时间的量测,可用于示波器+USB-GPIB适配器+软件选件来完成,也可用较为便宜的调制域分析仪。
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