揭開(kāi)測(cè)試測(cè)量的小秘密——每周一考 【第10周】

1、示波器探頭的負(fù)載效應(yīng)主要有哪幾種，有什么方法可以降低這些負(fù)載效應(yīng)，從而減少對(duì)信號(hào)量測(cè)的影響。 (可參考技術(shù)文章

http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=1378155&lc=eng&cc=US&nfr=-11143.0.00&pselect=SR.GENERAL)

2、為了提高測(cè)量精度，示波器探頭通常需要做校準(zhǔn)，校準(zhǔn)包括哪些內(nèi)容，如何校準(zhǔn)掉探頭、電纜及夾具等的頻響特性
(可參考可參考技術(shù)文章
http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=2064864&lc=eng&cc=US&nfr=-11143.0.00&pselect=SR.GENERAL)

3、為什么在測(cè)量信號(hào)的時(shí)候，需要把垂直刻度盡量調(diào)整到信號(hào)能夠滿(mǎn)量程顯示？

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1、示波器探頭的負(fù)載效應(yīng)主要有哪幾種，有什么方法可以降低這些負(fù)載效應(yīng)，從而減少對(duì)信號(hào)量測(cè)的影響。(可參考技術(shù)文章
http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=1378155&lc=eng&cc=US&nfr=-11143.0.00&pselect=SR.GENERAL)

(答案由安捷倫馬卓凡提供) 示波器探頭的負(fù)載效應(yīng)主要包括電阻效應(yīng)，電容效應(yīng)和電感效應(yīng)。根據(jù)測(cè)量的需求，在探頭選擇的時(shí)候盡量選用負(fù)載效應(yīng)小的，比如基本的低速信號(hào)測(cè)量或電壓觀測(cè)，可以選用高阻無(wú)源探頭；在測(cè)量高速傳輸線上信號(hào)的時(shí)候，選取電容附載較小的低阻無(wú)源探頭或者有源探頭。在探頭使用的時(shí)候，用短的接地線或者接地線纏繞在探針上，探頭接地接在離信號(hào)最近的地上。有源探頭尖端使用阻尼電阻，盡量使用較短的針尖引線。

2、為了提高測(cè)量精度，示波器探頭通常需要做校準(zhǔn)，校準(zhǔn)包括哪些內(nèi)容，如何校準(zhǔn)掉探頭、電纜及夾具等的頻響特性
(可參考可參考技術(shù)文章
http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=2064864&lc=eng&cc=US&nfr=-11143.0.00&pselect=SR.GENERAL)

(答案由安捷倫馬卓凡提供) 傳統(tǒng)探頭校準(zhǔn)包括垂直衰減和offset校準(zhǔn)，多通道探頭之間的延時(shí)校準(zhǔn)，垂直衰減和偏置校準(zhǔn)可以叫做DC校準(zhǔn)，示波器掃描輸出基準(zhǔn)直流信號(hào)，用探頭測(cè)量基準(zhǔn)信號(hào)得到衰減和偏執(zhí)參數(shù)，對(duì)于頻響特性，是傳統(tǒng)探頭校準(zhǔn)方法所缺失的功能，Agilent利用磷化銦半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)在DSAX90000A系列的示波器中小于15ps的校準(zhǔn)芯片，并實(shí)現(xiàn)最快小于7ps邊沿的獨(dú)立校準(zhǔn)源N2806A，不用額外的網(wǎng)絡(luò)儀和TDR等儀器，就可精確測(cè)量探頭或電纜等外部連接的TDT(時(shí)域傳輸)，從而補(bǔ)償探頭和電纜連接的高頻衰減，修正頻域內(nèi)的幅頻特性。

3、為什么在測(cè)量信號(hào)的時(shí)候，需要把垂直刻度盡量調(diào)整到信號(hào)能夠滿(mǎn)量程顯示？

(答案由安捷倫馬卓凡提供) 示波器垂直靈敏度調(diào)整是調(diào)整衰減比例，測(cè)量的范圍越大(也就是垂直每格的電壓值越高)，代表示波器前端的衰減比例越大，前端衰減多少倍，才采樣后的數(shù)字系統(tǒng)里要把衰減的比例補(bǔ)償，就放大相應(yīng)的倍數(shù)，儀器的本底噪聲主要來(lái)自模擬前端，ADC之前，對(duì)于固有的噪聲來(lái)說(shuō)，后面數(shù)字系統(tǒng)的放大補(bǔ)償，也就把噪聲放大了，前面衰減越大，后面放大補(bǔ)償越大，噪聲也就被放大的越大。

1. 示波器的底噪，垂直靈敏度越大(垂直每格的電壓越大)，底噪越大。

2. 探頭作為測(cè)量系統(tǒng)的一部分，探頭衰減比率越大，后面數(shù)字系統(tǒng)放大越多，測(cè)量結(jié)果的信噪比越差，所以如果測(cè)量信號(hào)本身幅度比較小，尤其測(cè)量電源噪聲這種信號(hào)的時(shí)候，這種效應(yīng)就越發(fā)明顯，選取探頭的時(shí)候盡量選取1:1探頭，甚至更好的是使用同軸電纜測(cè)量減少探頭引入的噪聲。

3. 在測(cè)量時(shí)候，盡量用小的垂直幅度刻度，降低儀器儀器底噪所帶來(lái)的影響。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，小的垂直刻度，代表信號(hào)越接近屏幕垂直方向的滿(mǎn)幅，越接近滿(mǎn)幅，代表信號(hào)越能利用到ADC的滿(mǎn)量程，越能用到ADC的更精密的垂直分辨電壓等級(jí)(full scale votage / 256 )，(對(duì)理想8bit ADC來(lái)說(shuō)，垂直分辨等級(jí)為2的8次冪)從而垂直測(cè)量精度上來(lái)說(shuō)也越高。