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是德科技8大技巧帮助您更好地进行示波器探测应用指南

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标签: 示波器

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等

本应用指南介绍 8 个重要技巧,帮助您为自己的应用选择适当探头,提高示波器探测能力。以下探测技巧将帮助您避免最常见的探测陷阱。

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是德科技 8 大技巧帮助您更好地 进行示波器探测 应用指南 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 探测技术对于高质量的示波器测量至关重要,而探头通常是示波器测量链中的第一环如果探头的性能不足,就会在 示波器上看到失真信号或误导信号为您的应用选择恰当的探头是进行可靠测量的第一步如何使用探头也会影响您 进行精确测量的能力,以至于影响您获得有用的测量结果本应用指南介绍 8 个重要技巧,帮助您为自己的应用选择 适当探头,提高示波器探测能力以下探测技巧将帮助您避免最常见的探测陷阱 技巧 1:选择无源探头还是有源探头 技巧 2:使用双探头检查探头负载 技巧 3:使用前的探头补偿 技巧 4:高灵敏度宽动态范围电流测量 技巧 5:使用差分探头进行安全浮置测量 技巧 6:检查共模抑制 技巧 7:检查探头耦合 技巧 8:阻尼谐振 03 是德科技 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 应用指南 技巧 1 选择无源探头还是有源探头 对于中低频小于 600MHz测量来说, 无源高阻抗探头是很好的选择这些探头 坚固耐用且价格经济,具有宽动态范围大 于 300 V和高输入阻抗,从而和示波器 的输入阻抗相匹配不......

是德科技 8 大技巧帮助您更好地 进行示波器探测 应用指南 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 探测技术对于高质量的示波器测量至关重要,而探头通常是示波器测量链中的第一环。如果探头的性能不足,就会在 示波器上看到失真信号或误导信号。为您的应用选择恰当的探头是进行可靠测量的第一步。如何使用探头也会影响您 进行精确测量的能力,以至于影响您获得有用的测量结果。本应用指南介绍 8 个重要技巧,帮助您为自己的应用选择 适当探头,提高示波器探测能力。以下探测技巧将帮助您避免最常见的探测陷阱。 技巧 1:选择无源探头还是有源探头? 技巧 2:使用双探头检查探头负载 技巧 3:使用前的探头补偿 技巧 4:高灵敏度、宽动态范围电流测量 技巧 5:使用差分探头进行安全浮置测量 技巧 6:检查共模抑制 技巧 7:检查探头耦合 技巧 8:阻尼谐振 03 | 是德科技 | 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 ― 应用指南 技巧 1 选择无源探头还是有源探头? 对于中低频(小于 600-MHz)测量来说, 无源高阻抗探头是很好的选择。这些探头 坚固耐用且价格经济,具有宽动态范围(大 于 300 V)和高输入阻抗,从而和示波器 的输入阻抗相匹配。不过,和低阻抗(z0) 无源探头或有源探头相比,无源探头具有 更高的电容负载,而且带宽较低。总之, 黄色:探测前的信号 绿色:探测后的信号 紫色:探头输出 黄色:探测前的信号 绿色:探测后的信号 紫色:探头输出 图 1-1. 用无源探头和有源探头测量具有 600 ps 上升时间的信号。 对于绝大多数模拟或数字电路的通用调式 和故障诊断来说,高阻抗无源探头都是一 Keysight N2873A 500-MHz 无源探头,采 用 15-cm 鳄鱼夹接地线: Keysight N2796A 2-GHz 有源探头,采用 1.8-cm 接地线: 个极好的选择。 – 加载信号后,现在具有 740 ps 上升 – 信号未受探头影响,仍有 630 ps 边沿 – 探头输出和信号相匹配,并测得边沿 对于在宽频范围上(大于 600 MHz)需要 进行精确测量的高频应用来说,最好选用 有源探头。有源探头比无源探头价格较高, 沿 – 探头输出包含谐振,上升沿测量为 1.4 为 555 ps ns 并且其输入电压有限,但是由于它们的电 无源探头在加载信号时会混入自身的电 容负载显著降低,因而能使您更精确地观 察快速信号。 在图 1-1 中,我们看到的是采用 600 MHz 示波器(Keysight DSO 9064A)测量具有 500 ps 上升时间信号的屏幕快照。左图是 使用 Keysight N2873A 500 MHz 无源探头 测量此信号的图像。右图是使用 Keysight N2796A 2 GHz 单端有源探头测量同一信 号的图像。两个图中的黄色迹线均是信号 阻、电感和电容(绿色迹线)。或许您希 望示波器探头不要影响被测件(DUT)的 信号。不过,在本例中,无源探头对被测 件确实有影响。被探测的信号其上升时间 由原来预期的 600 ps 变为 4 ns,部分原 因是由于探头的输入阻抗,另外还因为在 测 量 583-MHz 信 号(0.35/600 ps = 583 MHz)时,探头的带宽只有 500-MHz。 无源探头的电感和电容效应还会造成探头 在探测之前的曲线。绿色迹线是探测后的 输出的过冲和波动。一些设计人员对这个 信号曲线,它与探头的输入相同。紫色迹 数量的测量误差并不在意,但对某些设计 线显示的是测得信号,也可以称为探头输 人员来说,这个数量的测量误差是无法接 出。 受的。 我们看到,在将有源探头(例如 Keysight N2796A 2 GHz 有源探头)连接到被测件 时,该信号几乎未受影响。信号特征在探 测后(绿色迹线)和探测前(N2796A 2 GHz 迹线)几乎完全相同。此外,信号的 上升时间也未受探头的影响,始终保持在 555 ps。另外,有源探头的输出(绿色迹线) 也和探测得的信号(紫色迹线)相匹配, 测得上升时间为预期的 600 ps。N2796A 有源探头的 2 GHz 带宽、优异的信号保真 度及其低探头负载使这一切成为可能。 04 | 是德科技 | 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 ― 应用指南 技巧 2 无源探头和有源探头的主要区别如表 1-2 所示。 使用双探头检查探头负载 高阻抗无源探头 电源要求 无 有源探头 是 高电容负载和低电阻负载 电阻和电容负载的最佳组合 负载 带宽 应用 高达 700 MHz 通用中低频测量 耐用性 非常耐用 最大输入电压 ~ 300V 典型价格 $100-$500 图 1-2. 高阻抗无源探头和有源探头比较 高达 30 GHz 高频应用 耐用性较差 ~ 40V >$1k 使 用 单 个 探 头 测量的信号 探测电路之前,先将一个探针连接到电路 另一端连接到示波器的输入端。在示波器 上的一点,然后再将第二个探头连接到同 显示屏上观察此迹线,然后保存,再在显 一点。在理想状况下,您应看到信号无任 示屏上调用以使迹线保留在显示屏上进行 何变化。如果信号产生变化,这个变化是 比较。稍后,将相同类型的另一个探头连 由探头负载引起的。 接到同一探测点,观察在使用两个探头进 使 用 两 个 探 头 测量的信号 在理想状况下,示波器采用无扰线(具有 行探测时原始迹线有何变化。 图 2-1:使用双探头检查探头负载 无限的输入电阻、零电容和零电感)连接 为了更好地进行探测,您可能需要对探测 到被测电路,它能对被测信号进行精确复 进行调整,或者使用较低负载的探头。例 制。但在现实世界中,探头是测量的一部 分,它会向电路加载负载。 如欲检查探头的负载效应,首先要将探头 连接到被测电路或一个已知的步进信号, 如本例中,缩短接地引线就能起到好的效 果。在图 2-2 中,电路接地采用 18 cm (7 英寸)长的接地引线。 图 2-2. 由长接地引线引起的探头负载 05 | 是德科技 | 8 大技巧帮助您更好地进行示波器探测 ― 应用指南 技巧 3 使用前的探头补偿 大多数探头在设计时都和特定示波器型号 的输入相匹配。不过,各个示波器之间 也是略有差别,甚至在同一示波器的不同 输入通道之间也有差别。所以在将探头连 接到示波器的输入端之前,一定要确保首 先检查探头补偿,因为此探头先前可能已 经过调整以便和不同的输入相匹配。为了 解决这个问题,大多数无源探头都采用内 置补偿 RC 分压器网络。探头补偿是调整 RC 分压器的过程,以使探头维持在额定 带宽上的衰减率。 如果示波器能够自动补偿探头性能,使用 该功能将会非常有用。否则,可使用手动 补偿来调整探头的可变电容。大多数示波 器在前面板上都可提供方波参考信号以对 探头提供补偿。您可将探针连接到探头补 偿端接,再将探头连接到示波器的输入端。 观察方波参考信号,使用小螺丝刀对探头 进行恰当调整,以使示波器屏幕上的方波 看上去像方波。 图 2-3. 使用短接地引线降低探头负载 在图 2-3 中,同一信号接地采用弹簧接地 引线。在使用较短的接地引线后,探测信 号(紫色迹线)的振铃就消失了。 图 3-1. 使用小螺丝刀调整探头的可变电容。 电缆 探头体 示波器 补偿 示波器 1 МОм 探针 9 МОм 图 3-2. 和平坦方波相应的补偿调整 图 3-2 中的上图所示的是如何恰当调整 探头端接盒中的补偿电容器。在图中您可 看到,如果低频调整不恰当,方波中可能 就会有过冲或者下冲。这将造成高频测量 的不准确性。因此,确保对补偿电容器进 行正确调整非常重要。
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Jacktang 无线连接

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123xy321
感谢分享,很好
2019-11-01 10:40:44回复
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