必看！100個(gè)示波器基礎(chǔ)知識問答

1． 對一個(gè)已設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品，如何用示波器經(jīng)行檢測分析其可靠性？

答：示波器早已成為檢測電子線路最有效的工具之一，通過觀察線路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓電流波形可以直觀地檢查線路工作是否正常，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。這對提高可靠性極有幫助。當(dāng)然對波形的正確分析判斷有賴于工程師自身的經(jīng)驗(yàn)。

2． 決定示波器探頭價(jià)格的主要因素是什么？

答：示波器的探頭有非常多的種類，不同的性能，比如高壓，差分，有源高速探頭等等，價(jià)格也從幾百人民幣到接近一萬美元。價(jià)格的主要決定因素當(dāng)然是帶寬和功能。探頭是示波器接觸電路的部分，好的探頭可以提供測試需要的保真度。為做到這一點(diǎn)，即使無源探頭，內(nèi)部也必須有非常多的無源器件補(bǔ)償電路(RC 網(wǎng)絡(luò))。

3． 一般的安捷倫示波器探頭的使用壽命有多長時(shí)間？探頭需不需要定期的標(biāo)定？

答：示波器的探頭壽命不好說，取決于使用環(huán)境和方法。標(biāo)準(zhǔn)對于探頭沒有明確的計(jì)量規(guī)定，但是對于無源探頭，至少在更換探頭，探頭交換通道的時(shí)候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整。所有有源探頭在使用前應(yīng)該有至少 20 分鐘的預(yù)熱，有的有源探頭和電流探頭需要進(jìn)行零點(diǎn)漂移調(diào)整。

4． 什么是示波器的實(shí)時(shí)采樣率？

答：實(shí)時(shí)采樣率是指示波器一次采集(一次觸發(fā))采樣間隔的倒數(shù)。據(jù)了解，目前業(yè)界的最高水平是四個(gè)通道同時(shí)使用。

5． 什么是示波器的等效時(shí)間采樣？

答：等效時(shí)間采樣指的是示波器把多次采集(多次觸發(fā))采集到的波形拼湊成一個(gè)波形，每次采樣速率可能很慢，兩次采集觸發(fā)點(diǎn)有一定的偏移，最后形成的兩個(gè)點(diǎn)間的最小采樣間隔的倒數(shù)稱為等效采樣速率。其指標(biāo)可以達(dá)到很高，如 1ps。

6． 什么是功率因數(shù)？如何如何測量？

答：功率因數(shù)：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以 COSΦ表示，其實(shí)最簡單的測量方式就是測量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。

7． 如何表達(dá)和測試功率密度？

答：功率密度就是單位體積里的功率，一般電源里用 W/in3。

8．有無辦法利用示波器測出高頻變壓器或電感磁芯的工作情況？

答：TEK 推出的功率測試方案里就有一項(xiàng)功能——B-H 曲線的分析，它能反應(yīng)磁芯的工作狀態(tài)，還能測出動態(tài)電感值，并得出磁芯損耗。

9． 開關(guān)電源的噪聲有多種如布線不合理引起的交叉干擾、電感漏磁、二極管反向尖峰...等引起噪聲 ，如何用示波器鑒別？

答：TEK 的 TDS5000 示波器上有頻域分析、分析噪聲的頻率段就能分析出噪聲的種類，才好用相應(yīng)的處理方法。示波器只能提供數(shù)據(jù)分析和波段形顯示。

10． 用力科示波器怎樣可以測試到開頭電源的幅射？

答：開關(guān)電源存在幅射干擾，一般做法是設(shè)法探出干擾源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立葉變換的功能分析其頻率成份構(gòu)成，根據(jù)頻率范圍，從而判斷干擾的種類。

11． 在反激式電源設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，經(jīng)常會因?yàn)樽儔浩髀└写螅棺儔浩鞯霓D(zhuǎn)換效率降低，繞制時(shí)采用初級中間夾繞次級的方式仍然不大理想。變壓器繞制有什么技巧嗎？

答：將大功率的輸出繞組繞在里面，盡量靠近原邊，加強(qiáng)偶合。

12． 有沒有能分析開關(guān)損耗的示波器？

答：泰克的電源測試系統(tǒng)即 TDS5000 系列數(shù)字熒光示波器加上 TDSPWR2 功率分析軟件就可以輕松的分析開關(guān)損耗以及每周期的功率損耗甚至包括 RDS ON。

13． 示波器能否進(jìn)行傅立葉分解？

答：現(xiàn)代數(shù)字示波器大多具有 FFT 功能，其中上述系統(tǒng)甚至可以按 EN61000－3－2 標(biāo)準(zhǔn)對電流諧波進(jìn)行預(yù)測試。

14． 示波器能否進(jìn)行濾波處理？如對 PWM 波進(jìn)行低通濾波？

答：TDS5000 可以進(jìn)行 20MHz，150MHz 低通濾波，還可以進(jìn)行一種稱之為高分辨率采集的數(shù)字低通濾波，在此種模式中采樣點(diǎn)的垂直分辨率可從 8bits 提高到 12bits，上述系統(tǒng)可以輸出像比如 PWM 這樣的信號按照脈寬變化的趨勢的類似正弦波波形。

15． 使用數(shù)字示波器時(shí)，對 B 觸發(fā)和觸發(fā)電平的設(shè)置與被測信號有什么原則？

答：泰克的示波器支持 A,B trigger 功能，簡單說就是可以雙事件序列觸發(fā)，當(dāng)選擇 A-B seq 時(shí)，A事件作為主觸發(fā)，配合 B 事件捕獲復(fù)雜的波形。觸發(fā)方法為 A 事件 arm 觸發(fā)系統(tǒng)，當(dāng)定義的 B 事件出現(xiàn)時(shí)在 B 事件處觸發(fā)。具體詳細(xì)的觸發(fā)說明，請參考示波器的手冊。

16． 如何用 TDS3052B 測量載波頻率為幾十 K，調(diào)制波頻率為電源頻率的已調(diào)波的最大值？

答：工頻輸入可能為低頻的 50Hz/60Hz，同時(shí)載波為幾十 K，一個(gè)工頻周期為 20ms 左右，如果示波器需要觀測 20ms 信號，即示波器的 duration 采集窗口至少為 2ms/div ×10 格，同時(shí)根據(jù)幾十 k 的載波信號，確定示波器的采樣率。最后可以估算出需要的采集內(nèi)存長度，判斷是否能夠滿足測試要求。

17． 使用一臺標(biāo)稱 100MHz 的 DSO 示波器，測量一個(gè)高頻開關(guān)幅值 400V，f=50M，示波器如何描繪出它的波形和上升時(shí)間？

答：

① 示波器的帶寬是以正弦波幅度衰減－3dB 點(diǎn)為帶寬定義的。

② 數(shù)字示波器中對于波形和上升時(shí)間的描繪都是通過實(shí)時(shí)采樣電路和高速 A/D 變換器獲得波形數(shù)據(jù)，再通過插值運(yùn)算得到的。

③ 在泰克的示波器中，有實(shí)時(shí)的處理電路完成所謂的正弦內(nèi)插功能，在信號采集電路部分完成。當(dāng)然，很多示波器也是通過示波器的主處理器進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算完成的，這個(gè)時(shí)候會花比較多的時(shí)間。

④ 對于您測量的信號，恐怕使用 100MHz 的示波器是無法進(jìn)行。50MHz 的方波，理論上應(yīng)該使用450MHz 以上的示波器才能將信號中最重要的 9 次以下諧波準(zhǔn)確重新，從而保證波形不失真。更何況，您恐怕還要考慮信號上升

時(shí)間的問題，理論上，示波器的上升時(shí)間應(yīng)該比信號快 5 倍以上。

⑤ 探頭也一樣，由于普通探頭在測量高壓的時(shí)候會產(chǎn)生高頻失真的效應(yīng)，您應(yīng)該采用特別的差分探頭或者高壓探頭比如，泰克的 P5205，P5100 進(jìn)行測量。

18． 如何在模擬電路用好數(shù)字示波器，比如測音頻放大器的小信號，電源的雜波等？

答：要注意的問題有：

① 示波器的接地問題，示波器的機(jī)殼和探頭的參考地線都是連接地線的，因此良好的接地是測量干擾的首要條件。

② 示波器參考地線引入的干擾問題，由于普通探頭通常都有一段接地線，會與待測點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)類似環(huán)形天線的干擾路徑，引入比較大的干擾，因此要盡量減少這一干擾，可以采用的方法是將探頭帽拿掉，不使用探頭上引出的

地線，而直接使用探頭尖端和探頭內(nèi)的地點(diǎn)接觸待測點(diǎn)進(jìn)行測量。

③ 使用差分測量的方法，消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭，比如專門針對小信號的ADA400A 可以測量到幾百微伏，用于高速信號測量的 P7350 提供高達(dá) 5GHz 的帶寬。

④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集（Hi-Res）的信號捕獲模式，可以過濾信號上疊加的隨機(jī)噪聲。

19． 在測量離板信號線的傳導(dǎo)騷擾時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)特定頻點(diǎn)（一個(gè)是 659K 另一個(gè)是 1.977K）上由兩個(gè)很大的噪聲信號。初步分析是由于板上的開關(guān)電源芯片引起的，如何使用示波器測量這樣的噪聲信號？

答：示波器可以測試噪聲信號有幾個(gè)考慮的因素：

① 被測信號的幅度，是否為小信號， 示波器配合探頭可以測試 uA?級的信號。

② 被測信號的頻率。

③ 探頭的連接方式不當(dāng)會產(chǎn)生噪聲，影響測試結(jié)果。

20． 在用泰克的示波器時(shí)，如何理解 Holdoff 這個(gè)參數(shù)？

答：Holdoff（觸發(fā)釋抑）的含義是暫時(shí)將示波器的觸發(fā)電路封閉一段時(shí)間（即釋抑時(shí)間），在這段時(shí)間內(nèi)，即使有滿足觸發(fā)條件的信號波形點(diǎn)示波器也不會觸發(fā)。在數(shù)字示波器中也會用百分比來表示，意義是整個(gè)記錄長度或

者整個(gè)屏幕的百分比。

示波器的觸發(fā)部分的作用就是穩(wěn)定的顯示波形，觸發(fā)釋抑也是為了穩(wěn)定顯示波形而設(shè)置的功能。主要針對大周期重復(fù)而在大周期內(nèi)有很多滿足觸發(fā)條件的不重復(fù)的波形點(diǎn)而專門設(shè)置的。比如圖中所示，圖中紅色的點(diǎn)都可以滿

足觸發(fā)條件，如果不用釋抑功能，觸發(fā)點(diǎn)將不固定，造成顯示不穩(wěn)定，使用觸發(fā)釋抑后，每次都在同一個(gè)點(diǎn)觸發(fā)，因此可以穩(wěn)定顯示。

此外，對于調(diào)幅信號等也一樣要使用觸發(fā)釋抑。詳情請參見泰克文章《示波器 XYZ》。

21． 關(guān)于 holdoff，所謂觸發(fā)與非觸發(fā)，示波器對采集信號的處理有什么區(qū)別？

答：對于數(shù)字示波器，不論是否觸發(fā)，示波器實(shí)際上都是在不斷地采集波形，但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會出現(xiàn)這種狀況，示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動”模式，即不論是否滿足觸發(fā)條件都進(jìn)行波形顯示。如果使用“通?！盢ormal 模式，不滿足觸發(fā)條件就不會顯示波形。

22． 關(guān)于 holdoff，如果在水平時(shí)間分辨率不變的前提下，是否百分比設(shè)置越大（對應(yīng)信號顯示逐漸穩(wěn)定）那么就意味著信號的周期越長？

答：是的，百分比越大，釋抑時(shí)間越長。

23． 如何使用示波器測量差分信號？

答：最好的方法是選用差分探頭，這時(shí)測到的信號最為真實(shí)客觀；若沒有差分探頭，可使用兩個(gè)差分探頭接到示波器的兩個(gè)通道上(如 Ch1, Ch2)，然后用數(shù)學(xué) 運(yùn)算，得到 ch1-ch2 的波形并進(jìn)行分析，這時(shí)盡量保持兩根探頭

完全一樣，示波器兩個(gè)通道的 Vertical scale ( 每格多少伏)設(shè)置一樣，否則，誤差會較大。

24． 怎樣用示波器測量出 USB 總線上的差分信號？

答：USB 信號的測試分為 2 種情況：

第一種是需要進(jìn)行符合 USB 組織定義 USB1.1/2.0 總線的物理層測試規(guī)范，只有通過 USB 一致性測試后方可打上 USB 標(biāo)識。USB 物理層一致性測試分為很多個(gè)測試項(xiàng)目,主要是考察 USB 信號的信號質(zhì)量如何，象

Signal Quality Test

Droop & Drop Test

Inrush Current Test

HS Specific Tests

Chirp Test

Monotonic Test

Receiver sensitivity Test

Impedance Test (TDR) 等等。

第二種情況是僅觀測 USB 總線上的信號，可以選擇合適的差分探頭連接到 D+, D-，直接進(jìn)行 USB信號的觀測。USB2.0 信號速度比較快，上升時(shí)間為幾百皮秒，為了保證信號的包真度測試，需要選擇大于 2GHz 的示波器和差分探頭進(jìn)行測試。

25． PCB 板上的高速信號特征：XAUI 接口 3.125GBd 串行差分信號：60ps，請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量？測量誤差可達(dá)多少？

答：對 XAUI 接口 3.125GBd 串行差分信號，聽起來有點(diǎn)象 InfiniBand 信號，用正弦內(nèi)插的方式，或類似等效采樣的方式來采集，但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動等因素，在其測量 100ps ~ 130ps 范圍內(nèi)的上升時(shí)間時(shí)，采用?7GHz 差分探頭可保證誤差<3%，對于< 80ps 的上升時(shí)間測量，其誤差會大于 10%, 雖然這已經(jīng)是實(shí)時(shí)示波器中最好的方案，單就上升時(shí)間測量而言，最精確的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理層分析軟件)，因?yàn)槠鋷?/span>可高達(dá) 50GHz。

26． 對時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，需要考慮哪些關(guān)鍵性的問題來降低相位噪聲？

答：在 ADC,DAC 的器件中衡量性能有很多項(xiàng)指標(biāo)：象位數(shù)、轉(zhuǎn)換速度、DC 精度、開關(guān)性能、動態(tài)性能（SNR, SINAD,IMD）等等。

27． 對時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，怎樣測量相位噪聲？

答：從示波器的角度來看，可以測試 ADC,DAC 的模擬和數(shù)字信號的幅度，時(shí)間，轉(zhuǎn)換后的信號質(zhì)量，轉(zhuǎn)換速度，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的建立/保持時(shí)間等參數(shù)，還可以通過 TDS 示波器中的高級運(yùn)算功能（頻譜分析功能）來定性測量?SNR,SINAD 等參數(shù)。

28． 由于可能需要引入外界的時(shí)鐘，這樣時(shí)鐘存在 2 選 1 的問題，此時(shí)用什么方案才能使相位噪聲的惡化最??？

答：首先要分析抖動產(chǎn)生的來源，示波器來分析抖動是一個(gè)很好的工具，目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖動分析軟件進(jìn)行徹底抖動分析，象確定抖動(Dj)，隨機(jī)抖動(Rj)，Rj 和 Dj 的分離，最后通過分析造成抖動的原因來消除抖動。

29． 在示波器上看波形時(shí)，用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別？

答：示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā)，其觸發(fā)條件有 2 個(gè)，觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿；即：信號的上升沿（或者下降沿）達(dá)到某一特定電平（觸發(fā)電平）時(shí)，示波器觸發(fā)。示波器只有在信號自觸發(fā)有問題的時(shí)候才會使用外觸發(fā)，沒有哪一個(gè)更好的問題。而這種問題通常可能是，信號比較復(fù)雜， 有很多滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)，無法每次在同一位置觸發(fā)，從而得到穩(wěn)定的顯示。這時(shí)需要使用外觸發(fā)。舉例如下：觀測上面的信號，由于 ABCD 各點(diǎn)都會觸發(fā)，示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時(shí)可以使用下面的信號作為觸發(fā)信號，示波器將得到能夠全部周期的顯示。

30． TDS3032B 的帶寬是 300MHz，采樣頻率為 2.5G/s，采樣頻率為帶寬的 8 倍。請問帶寬和采樣頻率之間有什么固定關(guān)系？我們也有一款其它廠家的示波器，如泰克示波器。帶寬 100MHz、采樣頻率只有 200MHz。為什么兩個(gè)示波器的帶寬采樣頻率比相差這么大？

答：帶寬是示波器最重要的指標(biāo)，因?yàn)樵跀?shù)字示波器中有 ADC，它的采樣率理論上需要滿足 Nyquist采樣定律，即被測信號的最高頻率信號的每個(gè)周期理論上至少需要采 2 個(gè)點(diǎn)，否則會造成混疊。但是在實(shí)際上還取決于很多其它的因素，比如波形的重構(gòu)算法等。泰克示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法，被測信號的每個(gè)周期只需要 2.5 個(gè)點(diǎn)就能夠重構(gòu)波形。也有的示波器采用線性插值算法，可能就需要 10 個(gè)點(diǎn)。一般采樣率是帶寬的 4－5 倍就可以比較準(zhǔn)確地再現(xiàn)波形。

泰克的 TDS3000B 系列是“實(shí)時(shí)采樣”示波器，即，它的單次帶寬（捕獲單次信號的能力）＝重復(fù)帶寬，您所說的另一種示波器的單次帶寬顯然不到 100MHz，您可以看一下它的指標(biāo)。

31． 示波器指標(biāo)中的帶寬如何理解？

答：帶寬是示波器的基本指標(biāo)，和放大器帶寬的定義一樣，是所謂的－3dB 點(diǎn)，即，在示波器的輸入加正弦波，幅度衰減為實(shí)際幅度的 70.7%時(shí)的頻率點(diǎn)稱為帶寬。也就是說，使用 100MHz 帶寬的示波器測量 1V，100MHz 的正弦波，得到的幅度只有 0.707V。這還只是正弦波的情形。因此，我們在選擇示波器的時(shí)候，為達(dá)到一定的測量精度，應(yīng)該選擇信號最高頻率 5 倍的帶寬。

32． 測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得？

答：測量系統(tǒng)的總帶寬＝0.35/上升時(shí)間(1GHz 以下示波器)。

33． 在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？

答：帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測信號周期只需 2.5個(gè)點(diǎn)就能夠最大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于 4 個(gè)樣點(diǎn)/周期，即 100MHZ 帶寬示波器單次采集至少需要?400MS/s 的采樣率，有些示波器甚至需要 10 個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號有意義。

34． 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點(diǎn)和適合的領(lǐng)域？

答：在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標(biāo)。在示波器中會出現(xiàn)類似的比較或探討，可能有如下原因：

眾所周知，示波器是時(shí)域的儀器，從泰克發(fā)明第一臺可觸發(fā)的模擬示波器以來，示波器的帶寬一直是最重要的指標(biāo)，它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是，示波器帶寬的定義卻是頻域的定義，即正弦波幅度衰減到-3dB 點(diǎn)時(shí)的頻率點(diǎn)。一個(gè)復(fù)雜高速信號含有豐富的頻譜分量，如果需要精確測量信號，必須知道它們的每一個(gè)頻譜分量的幅度和相位，所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。

從最近幾年的發(fā)展來看，目前數(shù)字示波器的帶寬越做越高，從泰克 2000 年推出 TDS7000 4GHZ 帶寬示波器，2001 年推出 TDS6000 6GHZ 帶寬示波器， 2003 年推出 TDS7704B 7GHZ 帶寬示波器，到最近 TDS6804B 8GHZ 帶寬示波器，帶寬幾乎每年都在提升。當(dāng)示波器帶寬到達(dá)幾個(gè) GHZ 時(shí)，前置放大器作為模擬器件，保證良好的幅頻和相頻特性越來越難，泰克是掌握這一最關(guān)鍵技術(shù)的唯一公司。有些廠商無法做到，就不得不采用其它的一些方法來修補(bǔ)模擬器件帶寬的不足，獲得更高的帶寬，頻響曲線自然發(fā)生變化。

隨著目前各種高速信號越來越多，信號速率越來越快，對實(shí)時(shí)示波器提出了新的要求，示波器廠商的數(shù)字示波器中也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，最顯著的是示波器通過數(shù)字信號處理技術(shù)（DSP）來得到更好的性能。DSP 就在數(shù)字示

波器主要應(yīng)用包括：

• 增強(qiáng)帶寬

• 更快的上升時(shí)間

• 增益和波形校準(zhǔn)與改善

• 幅度和相位的改善

• 光參考接收機(jī)歸一化

其中泰克的第三代示波器（DPO）就是 DSP 技術(shù)的最好體現(xiàn)。合理的利用 DSP 可以提升示波器測試的信號保真度。但是，DSP 技術(shù)的使用會是每一個(gè)示波器的使用者產(chǎn)生迷惑，特別是在“帶寬是否可以通過 DSP 可以提升”，“示波器的帶寬是模擬帶寬，和 DSP 技術(shù)有何關(guān)系”，“當(dāng)前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是 DSP 帶寬？”“DSP 技術(shù)帶來的負(fù)面效應(yīng)是什么？” 在泰克最新的 TDS6804B 8GHZ 帶寬的示波器中的模擬帶寬是 7GHZ，通過 DSP 增強(qiáng)后的帶寬是8GHZ，為了保證每一個(gè)測試人員對這兩種方式的理解，在 TDS6804B 中可以打開和關(guān)閉 DSP 的帶寬增強(qiáng)功能。泰克將 DSP 增強(qiáng)帶寬帶來的優(yōu)點(diǎn)和問題告訴每一個(gè)測試人員，幫助測試人員理解模擬帶寬和 DSP增強(qiáng)帶寬的測試結(jié)果，更好的進(jìn)行高速信號測試。

35． 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外，還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎？

答：示波器前置放大器的頻響特性是決定測試結(jié)果的最關(guān)鍵因素，它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。

36． 以前在用 TDS744,TDS745 等示波器時(shí)，使用的是無源探頭(如 P6139A,帶寬 500M)。在購買了有源探頭(P6237)之后, 從測試波形來看(特別是測高頻信號時(shí)),兩者的測試結(jié)果差異較大. 從探頭參數(shù)得知, 有源探頭的輸入電容<1pF,而無源探頭則為 10pF 左右. 這樣看來應(yīng)該是有源探頭的測試結(jié)果更能反映信號真實(shí)的情況. 既然無源探頭對高頻信號衰減很大, 那么 500M 的帶寬有什么意義呢? 如何根據(jù)測試情況來選擇使用有源或無源探頭？

答：您的 P6139A 探頭加上泰克的 500MHz 示波器典型帶寬值還是可以達(dá)到 500MHz，但是正如您所說，其輸入電容不同，這一電容將產(chǎn)生對于待測信號的負(fù)載效應(yīng)，造成信號振鈴，形狀發(fā)生改變，因此這個(gè)時(shí)候使用有源探頭

時(shí)能反映信號的真實(shí)情況。實(shí)際上，使用探頭不光要考慮帶寬，所有這些因素我們在測量高頻信號的時(shí)候都要考慮：

• 帶寬/上升時(shí)間

• 動態(tài)范圍

• 負(fù)載效應(yīng)

• 接地效應(yīng)

• 共振效應(yīng)

尤其 P6139A 時(shí)您還要考慮地線的影響，探頭上的接地線也會帶來振鈴，測量高頻信號的時(shí)候應(yīng)該盡量縮短地線的長度。

另外，您使用的 P6247 是有源差分探頭，共模的影響也可能是一個(gè)因素。選擇無源探頭主要是因?yàn)槠鋭討B(tài)范圍大，比如 P6139A 可以測量從毫伏到幾百伏的信號，而 P6247只能測量＋－8.5V 的信號。另外有源探頭價(jià)格也是一個(gè)因素。

37．實(shí)驗(yàn)時(shí)，示波器接地線后，導(dǎo)致 MOsfet 炸掉，現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因？

答：為保證測試中的人身安全以及獲得良好的測量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測量 MOSFET 管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會產(chǎn)生問題，如下圖所示。

剪斷地線可以防止對 MOSFET 管測試中的短路問題，但是也會帶來一些其它的測試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對測量信號造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的 P5205，可以測量所謂的 2 個(gè)測試點(diǎn)都不是地的差分信號。

38．用示波器抓取數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存儲的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù)，且是按照 resolution 為時(shí)間間隔的。如何利用軟件實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)（matlab?），如何抓到更多數(shù)據(jù)？

答：泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風(fēng)格，即屏幕顯示的波形為采集下來的所有數(shù)據(jù)，配合TDS5000B 的 multiViewZoom 功能，可以方便顯示所有波形。泰克 TDS5000B，TDS6000，TDS7000B，TDS8000B 系列示波器都采用完全開放的 WINDOWS平臺，支持當(dāng)前所有的流行工具，象 Matlab，LabView，VB，VC，.NET，MicroSoft Office VBA 等 等 ，可以靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。

這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面，構(gòu)成一臺集數(shù)據(jù)采集，分析，顯示，處理的儀器。單次采集更多的數(shù)據(jù)，需要示波器配備更深的存儲深度，象 TDS5000B 系列通用示波器可以支持到 16M 內(nèi)存。

39．影響橫河示波器工作速度的因素有哪些？

答：實(shí)際上任何一臺示波器的原理都差不多，前端是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，后端是計(jì)算機(jī)處理。影響速度主要有兩方面，一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據(jù)傳輸，一般都是用 PCI 總線，此乃傳輸瓶頸, 但已有新技術(shù)可以突破；另一個(gè)是后端的處理方式，提高處理速度可以通過數(shù)據(jù)分包共享來實(shí)現(xiàn)。

40．我們的應(yīng)用通常會捕獲 2M 甚至更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 且采樣率通常會高達(dá) 10GS/S, 但在進(jìn)行參數(shù)測試和 FFT 等分析時(shí)總是顯得很慢, 為什么？

答：處理的數(shù)據(jù)量大，速度自然會慢。要想獲得大數(shù)據(jù)量的高速實(shí)時(shí) FFT 分析，除非采用專用 FFT處理器，但成本較高。

41．使用泰克的 TDS2014 數(shù)字示波器抓一個(gè)并口的時(shí)序時(shí)，總能測到能量很強(qiáng)的 50Hz 交流，而測不到信號，但是示波器的地和所測并口的地是一致的，怎么辦？

答：可以從以下幾方面入手：

① 檢查示波器是否很好的接地或采用隔離變壓器隔離；

② 附近是否有較強(qiáng) 50Hz 信號感應(yīng)；

③ 在較強(qiáng)干擾環(huán)境下，應(yīng)注意并口的驅(qū)動能力及工作頻率與測試操作選擇是否合適。若只看到 50Hz干擾正弦波，且波形較規(guī)則，則應(yīng)考慮并口可能未工作；

④ 檢查一下探頭尖是否損壞了；

⑤ 建議把用不著的外設(shè)都撥掉，也有可能從顯示器上來的；

⑥ 如果示波器用了很久，就要考慮底線是否正常，就是那個(gè)小夾子。把探頭取下，用萬用表量一量。

42．要解決抗電源干擾問題，想測量總電源的干擾信號串入到弱信號放大器電源的情形。結(jié)果，即使示波器探頭和地連在一起，都有干擾信號，不管測哪里都一樣。干擾信號是音頻。這是為什么？

答：要注意的問題有：

① 示波器的接地問題，示波器的機(jī)殼和探頭的參考地線都是連接地線的，因此良好的接地是測量干擾的首要條件；

② 示波器參考地線引入的干擾問題，由于普通探頭通常都有一段接地線，會與待測點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)類似環(huán)形天線的干擾路徑，引入比較大的干擾，因此要盡量減少這一干擾，可以采用的方法是將探頭帽拿掉，不使用探頭上引出的地線，而直接使用探頭尖端和探頭內(nèi)的地點(diǎn)接觸待測點(diǎn)進(jìn)行測量；

③ 使用差分測量的方法，消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭，比如專門針對小信號的ADA400A 可以測量到幾百微伏，用于高速信號測量的 P7350 提供高達(dá) 5GHz 的帶寬；

④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集（Hi-Res）的信號捕獲模式，可以過濾信號上疊加的隨機(jī)噪聲。

43．在 EMC 試驗(yàn)中有時(shí)候會出現(xiàn)指示表短暫的指示消失現(xiàn)象，使用示波器進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過程中示波器有屏幕整個(gè)晃動的現(xiàn)象。試驗(yàn)的項(xiàng)目是 EFT（瞬變脈沖串抗擾度試驗(yàn)），如何解釋和怎樣在試驗(yàn)中消除這種現(xiàn)象？

答：EFT 有時(shí)會對示波器造成干擾，造成誤觸發(fā)，可嘗試使用示波器的高頻抑制觸發(fā)模式，限制示波器帶寬等辦法。

44．為什么示波器有時(shí)候抓不到經(jīng)過放大后的電流信號？

答：如果信號的確存在，但示波器有時(shí)能抓到，有時(shí)抓不到，這可能和示波器的設(shè)置有關(guān)系。通常若您可將示波器觸發(fā)模式設(shè)置成 Normal ,觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值，然后將掃描方式設(shè)置成單次方式，如果這種方式還不行，通常儀器可能出了問題。

45．新型橫河示波器怎樣用于單片機(jī)開發(fā)呢？

答：單片機(jī)電路開發(fā)過程中，一般來講所用的元件和芯片本身都沒有問題，有問題的往往是他們之間相互通信和預(yù)想的不同，單片機(jī)中，常見的總線是 SPI,I2C,USB,LIN,CAN, 54621A 和 54621D 示波器本身支持串行信號的觸發(fā)功能，可直接調(diào)試串行總線上的通信情況，另外，若您使用 DSP 結(jié)合 MCU 開發(fā)電路板，可能牽涉到軟硬件聯(lián)調(diào)，這時(shí)您可以用 54621D 的數(shù)字邏輯通道連接到控制線或數(shù)據(jù)、地址線上，借以判斷在特定的操作條件或子程序運(yùn)行下，電路是否能正常工作。而且其每通道 2M 點(diǎn)的存儲深度非常有助于分析問題的原因，觀察長時(shí)間的串行信號，觀察握手時(shí)序等。而且其放大功能，可將信號放大數(shù)萬倍以觀察細(xì)節(jié)。

46．新型數(shù)字示波器 54621A 和 54621D 在檢測時(shí)是否對（Inter-IC）總線的不同信號和不同速率有

影響呢？

答 ：I2C Bus 信號一般工作速率不超過 400Kbit/s,最近也出現(xiàn)了幾 Mbit/s 的芯片，54621A 和 54621D在設(shè)置觸發(fā)條件時(shí)，無需顧及不同速率的影響，但對其它總線，如 CAN 總線，您先要在示波器上設(shè)置 CAN總線當(dāng)前的實(shí)際工作速率以便示波器能正確解協(xié)議，并正確觸發(fā)。

47．除示波器 54621A 和 54621D 外，還有什么其他儀器可以檢測和分析 Inter-IC 總線信號？

答：想對 Inter-IC 總線信號進(jìn)行進(jìn)一步的分析，如協(xié)議級的分析，可使用安捷倫的邏輯分析儀，但相對來說，價(jià)格比 54621A/D 要高。

48．?dāng)?shù)字示波器的各種觸發(fā)的應(yīng)用，比如說邊沿觸發(fā)，毛刺觸發(fā)和脈寬觸發(fā)等，它們各自適合測試

那種信號？

答：① edge trigger ， 邊沿觸發(fā)，可設(shè)觸發(fā)電平，上升沿或下降沿。邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā)。

② advanced trigger，即高級觸發(fā)，里面含概各種不同的觸發(fā)功能，可以根據(jù)被測信號的特征，設(shè)置相應(yīng)的觸發(fā)條件，定位感興趣的波形。高級觸發(fā)是電路調(diào)試的關(guān)鍵。在電路調(diào)試過程中，如果事先不了解被測信號可能的問題，可以先使用泰克數(shù)字熒光示波器，利用 400,000/秒波形捕獲速度，迅速發(fā)現(xiàn)電路中的各種問題，再配合不同的高級觸發(fā)功能來進(jìn)行故障的細(xì)節(jié)定位，這樣可以縮短您的調(diào)試周期。

49．關(guān)于毛刺測量，以前請教過相關(guān)的技術(shù)人員，得到的答復(fù)是，示波器所能捕捉的最小毛刺就是示波器的采樣速率。是否所有的示波器都遵循這一規(guī)律？此時(shí)示波器的前置濾波器不會對它有影響嗎？

答：不能斷言所有的示波器都是這樣。比如，有些示波器達(dá)到 1GS/s，帶寬只有 60MHz，顯然，1ns的毛刺不可能捕捉到。其實(shí)捕捉毛刺的能力除了帶寬，采樣率，還取決于波形捕獲率，即每秒能夠捕捉的波形數(shù)量，詳情請參見泰克關(guān)于 DPO 的應(yīng)用文章。

50．在使用示波器時(shí)如何消除毛刺？

答：如果毛刺是信號本身固有的，而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號（如正弦信號），可以用高頻抑制觸發(fā)方式，通?？赏皆撔盘?。如果信號本身有毛刺，但想讓示波器慮除該毛刺，不顯示毛刺，通常很難做到。

可以試著使用限制帶寬的方法，但不小心可能也會把信號本身慮掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器，一般來說，使用狀態(tài)采集的方法，有些在定時(shí)方式下采集到的毛刺，就看不到了。

51．在實(shí)際工作中，當(dāng)碰到突發(fā)的毛刺信號，如何捕捉和測試？

答：比如我們在進(jìn)行時(shí)鐘測試時(shí)，經(jīng)常會碰到偶發(fā)毛刺信號，該信號將會對我們的電路產(chǎn)生誤動作，因此捕獲該信號成為測試的關(guān)鍵，由于事先我們無法判斷該毛刺為正還是為負(fù)，因此我們須先利用TDS5000 示波器的數(shù)字熒光功能即快速波形捕獲模式結(jié)合無限余輝查看毛刺特征，然后利用示波器的高級觸發(fā)功能——脈寬觸發(fā)依照信號特征，如：小于正常時(shí)鐘脈沖寬度觸發(fā)。

52． 毛刺/脈寬觸發(fā)的應(yīng)用場合有哪些？

答：毛刺/脈寬觸發(fā)一般有兩種典型應(yīng)用場合，一是同步電路行為，如利用它來同步串行信號，或?qū)τ诟蓴_非常嚴(yán)重的應(yīng)用，無法用邊沿觸發(fā)正確同步信號，脈寬觸發(fā)就是一個(gè)選擇；另一是用來發(fā)現(xiàn)信號中的異常現(xiàn)象，如因干擾或競爭引起的窄毛刺，由于該異常是偶發(fā)顯現(xiàn)，必須用毛刺觸發(fā)來捕獲(另一種方法是峰值檢測方式，但峰值檢測的方法有可能受其最大采樣率的限制，同時(shí)，一般是能看，不能測)。若被測對象的脈沖寬度是 50ns，而且該信號沒有任何問題，也就是說，沒有因干擾，競爭等問題引起的信號畸變或更窄的，用邊沿觸發(fā)就可同步該信號，無需使用毛刺觸發(fā)。有不少用戶將脈寬觸發(fā)設(shè)置為 10ns ~ 30ns，幸運(yùn)的是，5462x 和 546?x 是業(yè)界難得的能完成該操作的儀器。若想驗(yàn)證該 10MHz 方波中有無異常脈沖，包括比 50ns 窄很多的脈沖，就會用到脈寬或毛刺觸發(fā), 也就有可能會用到 5ns 的設(shè)置。

53． 安捷倫的數(shù)字示波器有沒有 DPO 功能？

答：DPO 是一個(gè)專用名詞，只有一個(gè)示波器公司使用該名詞，安捷倫對應(yīng)的功能叫 MegaVision，和DPO 相同之處是：①可以直接信號中的異常現(xiàn)象。②波形捕獲率遠(yuǎn)高于普通數(shù)字存儲示波器。不同之處：

①發(fā)現(xiàn)異常信號后，MegaVision 可對該異常直接放大并觀察信號細(xì)節(jié)。

②MegaVision 示波器的實(shí)時(shí)采樣率突破 1.25GSa/s 極限，可達(dá) 2GSa/s(如 546?xA/D 示波器)甚至更高。③MegaVision 示波器是為需要深存儲的應(yīng)用場合優(yōu)化的，當(dāng)示波器存儲深度>10K,甚至 100K, 2M 時(shí)，其波形刷新率是業(yè)界及其領(lǐng)先的。

54． 如果依據(jù)信號上升時(shí)間確定了帶寬后，按照該帶寬確定采樣率的原則僅僅是為了實(shí)現(xiàn)無采樣混疊誤差嗎？

答：確定帶寬后再確定采樣率，業(yè)界的一些公式，的確確定采樣率的原則是為了實(shí)現(xiàn)無采樣混疊誤差，但它是泛泛的評估說法，具體還要看您被測對象的特征，因?yàn)樽罡叩闹笜?biāo)往往是在特定條件下給出的，未必滿足您的測試應(yīng)用。

55． 示波器如何顯示兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的波形？

答：示波器的顯示方式有多種：點(diǎn)顯示、正弦內(nèi)插顯示、直線連接顯示；示波器的缺省顯示方式通常為矢量連接顯示方式，有的示波器僅支持直線連接方式；無論是直線連接還是正弦內(nèi)插，在兩個(gè)實(shí)際采樣點(diǎn)之間提供的信息都不是實(shí)際采集的，由于直線連接方式可能會導(dǎo)致顯示出現(xiàn)突變，如在一正弦波的波峰采集一個(gè)點(diǎn)，兩邊的波谷各采集一點(diǎn)，會顯示出三角波，而用正弦內(nèi)插顯示出來仍是正弦波，所以，有些應(yīng)用文章中的說法是：采用直線連接，對采樣率的要求更高，如 10 倍的關(guān)系(以真實(shí)再現(xiàn)波形)；采用正

弦內(nèi)插，對采樣率要求稍低以下，也有文章說，2.5 倍就可以，工程上一般說 4 倍以上，也有 5 倍，6 倍的說法。

56． PCB 板上的高速信號特征：156.25MHZ 差分時(shí)鐘信號，Rise/Fall Time(20%～80％)<100ps，jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps),skew(+ vs.-)<20ps，請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量？測量誤差可達(dá)多少？

答：對于 156.25MHz 差分時(shí)鐘信號，Rise/Fall Time(20%～80％)<100ps ，若您想精確測試該上升時(shí)間，如 3%的測試精度，0.4/100ps *1.4 = 5.6GHz 帶寬示波器及其探頭系統(tǒng)，若 10%精度可接受，0.4/100ps*1.2 = 4.8GHz 帶寬示波器及其探頭系統(tǒng)。注意若您使用差分探頭，您要確保，從被測點(diǎn)算起，整個(gè)示波器的帶寬是 5.6GHz, 幸運(yùn)的是目前安捷倫推出了 7GHz 帶寬的差分探頭。同時(shí)，54855A 本身的上升時(shí)間指標(biāo)實(shí)測是 65ps , 說明書上給出 72ps 的指標(biāo)。jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps) , 要精確測量抖動指標(biāo)，要求示波器本身的抖動指標(biāo)要更高，54855A 本身的觸發(fā)抖動指標(biāo)是 1ps RMS ,比業(yè)界同類產(chǎn)品好 7 倍，另一相關(guān)指標(biāo)是 Delta Time meas. Accuracy (peak) 是± [ (7.0 ps) + (1 x ppm * |reading|) ]，好過同類產(chǎn)品 2 倍以上，這和它真正使用 20GSa/s 的 A/D 有關(guān)，它消除了使用多個(gè)(10GSa/s A/D 或 5GSa/sA/D) 拼湊成一個(gè) 20GSa/s 所帶來的誤差。

57． 在選擇示波器時(shí)，一般考慮的多的是帶寬。那么，在什么情況下要考慮采樣速率？

答：取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細(xì)節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗(yàn)公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實(shí)際應(yīng)用中，最好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的 3 倍，以上，采樣率是帶寬的 4 到 5 倍，實(shí)際上是信號的 12 到 15 倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細(xì)節(jié) 。若您正在使用示波器，可透過以下方法驗(yàn)證采樣率是否夠用將波形停下來，放大波形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化（如某些幅值），采樣率就不夠，否則無礙。也可用點(diǎn)顯示來分析，采樣率是否夠用。

58． 100MHz 的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形，而 100MHz 的數(shù)字示波器卻看不到（僅能看到波形加粗）？

答：此現(xiàn)象和示波器顯示有關(guān)，模擬示波器上看到的跡線一般較細(xì)，它通過垂直偏轉(zhuǎn)器直接將電壓打到屏幕上，而且掃描速率和波形刷新率都很快。數(shù)字示波器是通過 A/D 將波形電壓量化，存到內(nèi)存中，處理之后再顯示，數(shù)字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的，通常為 6?0 點(diǎn)或 1000 點(diǎn)，若您將示波器的存儲深度(記錄長度)設(shè)置成 10K 或 2M, 這意味著，要讓內(nèi)存中 10K 或 2M 點(diǎn)的信息量通過 6?0 個(gè)點(diǎn)或 1000個(gè)點(diǎn)來反映，無論算法有多好，都會帶來一定的顯示誤差，波形加粗的程度和存儲深度是相關(guān)的，這些問題是數(shù)字示波器特有的問題，另外數(shù)字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式，即會在兩個(gè)采樣點(diǎn)之間以線性算法，或正弦內(nèi)插算法插入一些點(diǎn)，模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為 500 點(diǎn) ，并將矢量顯示改為點(diǎn)顯示，觀察數(shù)字示波器每次采樣實(shí)際得到的數(shù)據(jù)，調(diào)整時(shí)基，可以清楚得看到這些點(diǎn)，即使使用矢量顯示，線會變細(xì)些。僅從儀器角度出發(fā)，另外測量小信號，使用 1:1 得探頭得結(jié)果，可能會比 10:1 探頭更好些 。另外，模擬示波器沒有采樣率得概念，只有掃描速率概念，使用數(shù)字示波器，采樣率很多時(shí)候需考慮。

59． 模擬和數(shù)字示波器在觀察波形的細(xì)部時(shí)，那個(gè)更有優(yōu)勢（例如：在過零點(diǎn)和峰值時(shí)，觀察 1%以下的寄生波形）？

答：觀察 1%以下的寄生波形，無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器，觀察其精度都不是很好，模擬示波器的垂直精度未必比數(shù)字示波器更高，如某 500MHz 帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數(shù)字示波器(通常為 1~2%精度)更具優(yōu)勢，而且對細(xì)節(jié)，數(shù)字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。

60． 數(shù)字示波器一般提供在線顯示均方根值，它的精度一般是多少？

答：示波器的幅值測量精度，很多人用 A/D 位數(shù)來衡量，實(shí)際上，隨著您所用的示波器帶寬，實(shí)際的采樣率設(shè)置等，會有變化，若帶寬不夠，本身帶來的幅值測量誤差就很大，若帶寬夠了，采樣設(shè)置很高，實(shí)際的幅值測量精度就不如采樣率低的時(shí)候的精度(您有時(shí)可參考示波器的用戶手冊，它可能會給出不同采樣率下，示波器的 A/D 實(shí)際有效位數(shù));總的來講，示波器測量幅值，包括均方根值的精度往往不如萬用表，同樣，測量頻率，它不如頻率計(jì)數(shù)器。

61． 如何捕捉并重現(xiàn)稍縱即失的瞬時(shí)信號？

答：將示波器設(shè)置成單次采集方式(觸發(fā)模式設(shè)置成 Normal ,觸發(fā)條件設(shè)置成邊沿觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值，然后將掃描方式設(shè)置成單次方式)，如果使用的是安捷倫5462xA/D,546?xA/D,5483xB/D,5485xA,這些儀器都支持 MegaZoom 功能，就是說，可在觀察信號全局的同時(shí)，對局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大觀察，或者通過移動屏幕的方式，或者通過雙時(shí)基顯示功能來完成。注意示波器的存儲深度將決定所能采集信號的時(shí)間，和能用到的最大采樣速率。

62． 安捷倫的哪種示波器能夠測試頻率為 500M 的載波信號？

答：如果僅測載波信號本身，通常載波信號為正弦波，推薦使用 1.5GHz 示波器(安捷倫 54845B),使用 BNC 電纜連接被測對象，可得到~94.6%的上升時(shí)間測量精度。若必須使用探頭，推薦使用 1157A 有源探頭(2.5GHz 帶寬)。如果使用 500MHz 帶寬的示波器，即使使用 BNC 電纜，最好情況下得到的幅度測量誤差是 29.3%,上升時(shí)間測量精度是 58.6%。

63． 示波器標(biāo)稱為 60MHZ，是否可以理解為它最大可以測到 60MHZ？

答：60MHz 帶寬示波器，并不意味著可以很好地測量 60MHz 的信號，根據(jù)示波器帶寬的定義，如果輸入峰峰值為 1V 的 60MHz 的正弦波到 60MHz 帶寬的示波器上，從示波器上將看到 0.707V 的信號(30%幅值測量誤差)。

64． 用標(biāo)稱為 60MHZ 的示波器測 4.1943MHZ 的方波時(shí)測不到，為什么？

答：如果要測試的是方波，選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)是信號的上升時(shí)間，若示波器帶寬＝0.35/信號上升時(shí)間* 3，則上升時(shí)間測量誤差為 5.4%左右。

示波器的探頭帶寬也很重要，如果使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低，將會使示波器帶寬大大下降。如若您使用 20MHz 帶寬的探頭，則能實(shí)現(xiàn)的最大帶寬是 20MHz。如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線，會進(jìn)一步降低探頭性能(但對~4MHz 方波，不應(yīng)有太大影響，因?yàn)樗俣炔皇呛芸? 。另外，查看一下示波器使用手冊，有的廠家新推出的示波器，在 1:1 設(shè)置下，其實(shí)際帶寬將銳減到<=6MHz,對于~4MHz 的方波，其三次諧波是 12MHz,其五次諧波是 20MHz,若帶寬降到 6MHz,對信號幅值衰減很大，即使能看到信號，也絕對不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。當(dāng)然，測不出信號的原因可能有多種，如探頭接觸不好，但該現(xiàn)象很容易被排除。建議可以用 BNC 電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗(yàn)該示波器本身有沒有問題，探頭有沒有問題，如有問題，可和廠家直接聯(lián)系。

65． 怎樣測量時(shí)鐘的穩(wěn)定度？

答：假設(shè)使用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 或 5485xA ，可以用其標(biāo)準(zhǔn)配置的直方圖方式測量，其時(shí)鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章：“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其最壞情況下的抖動情況。對于 5485xA,若您希望更加強(qiáng)大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強(qiáng)大的抖動分析，具體可參見 5485x 示波器的 Datasheet，更詳細(xì)的信息，可致電安捷倫。

66． 使用安捷倫示波器精確測量 PLL 中周期抖動有什么方法和技巧？

答：如果用的是 5483xB/D、548xxA 、5484xB 和 5485xA , 可以用其標(biāo)準(zhǔn)配置的直方圖方式測量，其時(shí)鐘邊沿或幅值的抖動情況，具體可參見安捷倫的應(yīng)用文章“Jitter Analysis Techniques Using an Agilent Infiniium Oscilloscope”(P/N:5988－6109EN)，可測量其最壞情況下的抖動情況。對于 5485xA，如果希望更加強(qiáng)大的抖動分析功能，其配有專門的抖動分析軟件，提供功能十分強(qiáng)大的抖動分析，提醒在使用示波器時(shí)，要注意其本身的抖動相關(guān)指標(biāo)是否滿足測試需求，如示波器本身的觸發(fā)抖動指標(biāo)等，同時(shí)要注意使用不同的探頭和探頭連接附件時(shí)，若不能保證示波器的系統(tǒng)帶寬，測量結(jié)果會不準(zhǔn)確。

67． 如何使用安捷倫示波器測量 PLL 的 Settle time？

答：可使用安捷倫 548xx 系列示波器+USB-GPIB 82357A 適配器+軟件選件 來完成。也可使用安捷倫的較低價(jià)位的調(diào)制域分析儀來完成。

68． 設(shè)計(jì)一個(gè) PLL,，如何測量 PFD(頻率鑒相器)的死區(qū)?

答：可以將示波器的一個(gè)通道連接到參考信號，另一通道連到反饋信號，設(shè)置示波器的觸發(fā)條件為建立保持時(shí)間觸發(fā)，這時(shí)，在調(diào)整示波器建立保持時(shí)間設(shè)置的同時(shí)，調(diào)整參考信號，直到失鎖，這時(shí)的建立保持時(shí)間設(shè)置就對應(yīng)您的 PFD 死區(qū)。理論上，認(rèn)為失鎖會在兩個(gè)時(shí)刻發(fā)生，一是在初始工作時(shí)間，兩個(gè)信號相差(頻差)超過 PLL 的捕捉帶寬；另一始在跟蹤過程種，反饋信號變化過大，使兩個(gè)信號相差超過 PLL的跟蹤帶寬會失鎖。安捷倫所有 548xx 系列示波器都可完成該測量(在帶寬滿足的前提下)。

69． 使用安捷倫設(shè)備如何測試光信號？

答：安捷倫有全套測試方案測量光信號，從光源、光譜儀、光萬用表、光示波器、光波長計(jì)等，如果想用實(shí)時(shí)示波器測量光信號，可使用光電轉(zhuǎn)換器結(jié)合示波器完成測量。

70． 如何使用示波器測量電源紋波？

答：可以先用示波器將波形整個(gè)波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動測量或光標(biāo)測量)，同時(shí)還利用示波器的 FFT 功能從頻域分析。通常若不太清楚被測對象細(xì)節(jié)(幅值，頻率等)的情況下，可使用”AutoScale”按鈕，觀察到信號的大概 ，再調(diào)整水平控制旋鈕和垂直控制旋鈕，以得到最佳的顯示(如，幅值盡量滿屏顯示)，再用 Zoom 功能將波形作滿平放大顯示，測電源紋波時(shí)，可將紋波部分用 Zoom 功能放大來分析；另外，可能會考慮從頻域角度分析電源，觀察其諧波和雜波情況，為此，可讓示波器顯示盡量多個(gè)周期信號，將示波器的存儲深度僅可能用到最大，采樣率設(shè)置成適當(dāng)?shù)臄?shù)值，以保證波形不失真，這樣得到的頻率分辨率為采樣率除以當(dāng)前存儲深度設(shè)置，觀察各次諧波及其與基波的幅度差。另外，若使用 MatLab 軟件，可利用 MatLab 軟件的強(qiáng)大功能對捕獲的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行更加深入的分析。546xx、548xx 都標(biāo)準(zhǔn)配置有和計(jì)算機(jī)相連的軟件，直接將數(shù)據(jù)取到計(jì)算機(jī)中，以進(jìn)一步分析，當(dāng)然，也可將 Matlab 軟件直接裝到 548xx 中。若已經(jīng)知道電路的參數(shù),可直接調(diào)整示波器設(shè)置，讓其工作在合適的采樣率和垂直刻度下。

71． 開關(guān)電源輸出電壓的紋波是一個(gè)重要的指標(biāo)，如何正確使用示波器來測量這個(gè)指標(biāo)？

答：紋波的定義是附著于直流電平之上的包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號，英文稱為 PARD(Periodic And Random Deviation)。它的定義是雜波的峰峰值。測量紋波要注意的事項(xiàng)：示波器探頭地線會帶來很大紋波，應(yīng)該拔掉地線直接使用探頭內(nèi)地線進(jìn)行測量。當(dāng)然，最好的測量方法是使用 50 歐姆終端電阻，用 BNC 電纜直接聯(lián)結(jié)到示波器，這里應(yīng)該注意該 50 歐姆電阻要考慮功耗，可能要大功率電阻。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，比如是否要分出周期性工頻紋波和開關(guān)紋波，高頻噪聲等。再比如，測量頻率是否要限制在 20MHz 以下。

72． 測紋波時(shí)有很大一部分是５０赫茲的周期性尖脈沖，負(fù)載電流越大，脈沖幅度越大，有哪些具體的解決辦法？

答：在泰克功率測量系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)行紋波測量時(shí)，我們可以選擇工頻紋波測試或開關(guān)紋波測試，這樣就可自動濾掉不相關(guān)頻率的紋波，比如：選擇測試 200KHz 的紋波，那么示波器將會自動對其他頻率成分進(jìn)行濾波。

73． 測量紋波時(shí)怎樣去除在紋波上的噪聲，比如工頻噪聲？

答：紋波上的噪聲可通過 TDS5000 示波器在捕獲模式中的高分辯率捕獲模式就可以去除這些隨機(jī)的

噪聲。紋波分兩種一種是工頻的，100HZ，一種是開關(guān)紋波。TEK 推出的 TDSPWR2 就能把這兩種紋波分

離后分別測量得出結(jié)果。

74． 精確測試開關(guān)電源的紋波與噪音時(shí)，是否要在專門的實(shí)驗(yàn)室里才可以？

答：當(dāng)然如果有專門的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行紋波測量是最理想的。在不具備這個(gè)條件的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意的問題

有：

① 示波器應(yīng)該有良好的接地；

② 如果測量標(biāo)準(zhǔn)有帶寬限制的要求，應(yīng)該打開 TDS430A 中的 20MHz 帶寬限制；

③ 使用示波器的交流耦合；

④ 使用 BNC 電纜，并用 TDS430A 的 50 歐姆輸入阻抗檔進(jìn)行測量（這時(shí)可能需要 50 歐姆的大功

率負(fù)載，BNC 適配器或者制作測試夾具）為提高測量精度，不應(yīng)該使用示波器的探頭，示波器探頭的地線

會引入比較大的噪聲。

75． 如何使用示波器測量一些低紋波電源的輸出紋波值？比如測量 1.8V 的輸出紋波，一般都標(biāo)稱輸出紋波小于 20mV，如何用示波器來驗(yàn)證？而普通示波器即使直接探頭接探頭地夾的噪聲就有二三十毫伏了。

答：這個(gè)的問題很有代表性。要用到高共模抑制比的電壓差分探頭，它能工作在高噪聲環(huán)境中。

76． 怎樣用數(shù)字示波器查看和讀出所顯示的波形的周期？

答：所有的數(shù)字示波器都支持波形周期測量，從提高測試精度的角度出發(fā)，如果使用的是 5462x/546?x(546?5 除外)，可在其測量參數(shù)中選擇 Counter，其內(nèi)嵌硬件頻率計(jì)數(shù)器會被啟動進(jìn)行精確的頻率測量(5digit)，若使用的是其他型號示波器，盡量讓示波器屏幕顯示一個(gè)周期的信號，幅值盡量滿刻度，這時(shí)測量精度一般較好，可以用示波器的自動測量功能，也可用光標(biāo)手動測量。

77． 在開發(fā)當(dāng)中碰到一個(gè)問題，在樣板機(jī)上加改功能，檢測樣板的聲頻，數(shù)據(jù)輸出，觸發(fā)信號等等 ，檢測的結(jié)果跟設(shè)計(jì)的結(jié)果差不多一樣，為什么樣板聲音清晰，顯示準(zhǔn)確，而成品的聲音有時(shí)候是可以接受，但是有時(shí)候不行？

答：實(shí)際被測對象的聲音有時(shí)可以接受，有時(shí)不行，但示波器上的波形顯示看不出什么問題，或示波器顯示數(shù)據(jù)和被測對象上的數(shù)據(jù)相差很遠(yuǎn)。往往是示波器和您的被測對象沒有同步造成的。可嘗試下面的方法：聲音信號通常為低速信號，可讓示波器工作在滾動方式下，觀察信號出現(xiàn)問題時(shí)，手動停止波形采集，并進(jìn)行分析。

在時(shí)域中觀察聲音信號往往不太全面，安捷倫的動態(tài)信號分析儀在很多時(shí)候是更好的選擇，但若沒有該儀器，可結(jié)合示波器的 FFT 功能從頻域觀察。嘗試用示波器的觸發(fā)功能，若手邊有混合信號示波器(54xxxD)，可結(jié)合其邏輯通道定義觸發(fā)條件(如類似邏輯分析儀的狀態(tài)觸發(fā)，順序觸發(fā))。

78． 如何 tds3012 示波器進(jìn)行時(shí)鐘抖動測試？

答：在泰克的開放平臺示波器中（比如 TDS7000，TDS5000）有專門的抖動測量軟件，可以進(jìn)行全面的抖動測量（比如 Rj，Dj 等）。在 TDS3012 中只能通過無限余輝對信號進(jìn)行比較長時(shí)間的累計(jì)測量。另外，一般頻率比較高的時(shí)鐘才需要測量抖動。一般示波器測量信號的原則是：示波器的帶寬應(yīng)該是信號最高頻率的 5 倍，如果上升時(shí)間比較快的方波可能需要示波器帶寬是信號頻率的 10 倍甚至更高。所以建議采用更高帶寬，開發(fā)平臺的示波器。

79． 在 AC/DC 開關(guān)電源中如何用示波器進(jìn)行功率因數(shù)測量？

答：其實(shí)使用示波器測量功率因數(shù)就是測量電壓與電流之間的相位差即 cosφ，同時(shí)泰克 TDS5000功率測試系統(tǒng)也自動對 PFC 的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量（如：THD,True Power,Apparent Power,Power Factor等）。

80． 用泰克示波器的 FFT 功能可以看到開關(guān)電源的輻射的頻率及幅度，但是這里面的幅度的值與認(rèn)證中心的值的概念是一樣嗎？假如不是，怎樣轉(zhuǎn)換？而且，假如在看波形時(shí)選不同的 V/DIV，在 FFT 狀態(tài)下有不同的幅度，是否正常？---我用的型號是 TDS1012。

答：使用示波器的 FFT 功能測得的幅值只能作為定性的分析，而不能作為定量的分析，因此只具備參考價(jià)值，如果希望對頻譜幅度進(jìn)行分析可選擇 Blackman-Harris 窗口，這樣效果會好一些；當(dāng)轉(zhuǎn)換 V/div時(shí)一定會對 FFT 的幅值產(chǎn)生影響，因?yàn)檫@是受到示波器本身的 ADC 的分辨率限制，所以為了提高測量精度，一般會選擇將波形盡可能占滿整個(gè)屏幕（但決不能超出屏幕），也就是選擇較小的 V/div 檔位。

81． 選擇什么型號的示波器可有效提高設(shè)計(jì)效率？

答：示波器發(fā)展到現(xiàn)階段，已把數(shù)據(jù)分析提高到重要的位置。使用示波已不僅僅是在調(diào)試中觀察波形，更重要的是能很好的在設(shè)計(jì)中分析計(jì)算器件參數(shù)，幫助大家優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。選擇什么樣的示波器最適合要結(jié)合您所要觀察分析的信號決定。

82． 如何用示波器測試視頻參數(shù)（包括視頻輸出電平、水平清晰度、亮度幅頻響應(yīng)、色度幅頻響應(yīng) 、亮度信噪比、色度信噪比、亮度非線形失真等等視頻參數(shù)）？

答：泰克 TDS3000B 系列示波器加上 TDS3VID 或 TDS3SDI 以及 TDS5000 系列示波器均提供強(qiáng)大的視頻測量功能，甚至包括模擬 HDTV 功能，以及內(nèi)置矢量示波器能力，幫助你去分析各種視頻參數(shù)。

83． 在高頻端，如何判斷示波器探頭本身的阻抗對信號的影響？

答：示波器的探頭都有特定的指標(biāo)，可以參照探頭的等效阻抗－頻率圖確定探頭在頻率點(diǎn)的等效阻抗。關(guān)于探頭，泰克有專門的文章叫做《探頭 ABC》。

84． 為什么用泰克示波器測試 30MHz 時(shí)鐘的波形振鈴要比安杰侖的大的多（示波器探頭是 250MHz的）？

答：測量狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，只需采用示波器的自動觸發(fā)方式，將電壓和電流的波形設(shè)置為比較理想的顯示方式。如果使用 TDS5000，還可調(diào)節(jié) resolution 旋鈕將采樣率調(diào)至合適檔位（一般為信號頻率的 10 倍左右）。

然后利用 PWR2 軟件對被測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動計(jì)算。對于 MOSFET 我們選擇 Vds 和 Ids 作為被測信號IGBT 選擇 Vce 和 Ice 作為被測信號。

當(dāng)用數(shù)字示波器測試開關(guān)電源時(shí), 可否預(yù)先設(shè)置限制參數(shù)(如測試時(shí)間,每次采樣數(shù))如何用泰克示波器實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電源狀態(tài)變換的測試。連接方式（可舉例），示波器按鍵的設(shè)置，必要的注意事項(xiàng)。

85． 在設(shè)計(jì)軟開關(guān) PWM 變換器時(shí)（如 PWM 半橋開關(guān)變換器），怎樣用示波器觀察 MOSFET Vt/It軌跡？

答：首先示波器要有通道間的時(shí)延校正功能，這樣進(jìn)行相關(guān)數(shù)學(xué) 運(yùn)算時(shí)才能保證基本的準(zhǔn)確性。使用高壓差分電壓探頭及電流探頭測量。TEK 推出的功率測試方案中就可以動態(tài)的觀察 MOSFET 的整個(gè)工作過程。

86． 輸出電容和輸出電感的選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的供電需求確定，那對于 L 和 C 值都應(yīng)該按照datasheet 上的確定的公式套用嗎？如果按照公式推算出來的值在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了問題，那么我們應(yīng)該根據(jù)什么來更換呢？

答：不同拓樸的輸出扼流圈及輸出濾波電容的計(jì)算公式是不同的，應(yīng)該按自己所選的電路結(jié)構(gòu)選擇合適的計(jì)算公式。輸出電容的大小主要由輸出紋波電壓要抑制為幾毫伏決定。這就要計(jì)算出 ESR,然后可按廠家提供的 DATASHEET 選擇。但選電容時(shí)還要考慮負(fù)載的變化、電流變化范圍、輸出電感感量等等，因?yàn)樗鼈儠闺娙萏匦愿淖儭?/span>

87． 目前，HID 疝氣燈已經(jīng)廣泛用在一些高檔轎車大燈上，但在 HID 燈安定器的高壓電路設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)由于高壓回收速度不夠快，造成有時(shí)點(diǎn)燈不暢。如何解決？

答：HID 疝氣燈一般都有一個(gè)二次擊穿的過程，然后大燈趨于穩(wěn)定的工作狀態(tài)；首先要對二次擊穿進(jìn)行有效的控制方可保證其穩(wěn)定工作，量測二次擊穿只需使用 TDS5000 的長記錄長度，進(jìn)行單次觸發(fā)捕獲其波形，然后分別測量一次擊穿和二次擊穿的峰值電壓以及其脈沖寬度，再測量兩次擊穿脈沖間的時(shí)間即可，根據(jù)實(shí)際狀況看看以上參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求。

88． 如果使用探頭和虛擬儀器，可以在 PC 機(jī)上顯示出波形。同時(shí)，各種各樣的計(jì)算都可以輕松實(shí)現(xiàn)。TEK5000 系列和虛擬儀器有何本質(zhì)區(qū)別？

答：DS5000 雖然是一臺基于 Windows 2000 的示波器，但實(shí)際上它是分成兩個(gè)重要部分的，首先他具有一個(gè)真正意義上的示波器采集和處理的部分，這部分的數(shù)據(jù)處理是通過示波器本身的一個(gè)專業(yè)處理器進(jìn)行的，而 Windows2000 的計(jì)算機(jī)平臺只是對示波器采集下來的數(shù)據(jù)（內(nèi)部通過 PCI 總線通訊）進(jìn)行一些后臺分析計(jì)算處理，這部分與示波器本身的顯示并無聯(lián)系。而所謂的虛擬儀器（大多為 PC 插卡式的），它通過一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡（一般速度很慢）將外界的信號采入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，通過計(jì)算機(jī)自身的 CPU 對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，它是一種廉價(jià)的解決方案，它的致命弱點(diǎn)是沒有任何溯源性（它受計(jì)算機(jī)主機(jī)的影響太大，不同主機(jī)導(dǎo)致的測試結(jié)果有較大的誤差），我們知道測試儀器的一致性是決定測試結(jié)果成敗的關(guān)鍵。

89． 如何減小 DC-DC 變壓器的熱損，在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)應(yīng)注意那些問題？對變壓器的外圍電路有何

要求？

答：應(yīng)遵循磁通復(fù)位的原則。設(shè)計(jì)變壓器無非要選擇磁芯規(guī)格及尺寸、計(jì)算占空比、磁感應(yīng)增量、原、副邊的匝數(shù)。在實(shí)驗(yàn)中校對最壞情況下的磁飽和的情況。

90． 在開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中常會遇到的棘手問題是效率問題。而整機(jī)的效率很大程度上取決與開關(guān)管的損耗，在我們的電路和器件選定后，開關(guān)管的開關(guān)波形測量很重要，可以根據(jù)它的數(shù)據(jù)來判斷和改善開關(guān)工作狀態(tài)。那么在利用示波器進(jìn)行這項(xiàng)測試時(shí)應(yīng)該如何正確操作和注意哪些問題呢？

答：開關(guān)電源中有兩大主題：提高效率和提高可靠性。效率就要測損耗，損耗主要集中在開關(guān)管和磁性元件上，為此我們應(yīng)該通過示波器測量開通損耗、截止損耗、導(dǎo)通損耗，同樣的對變壓器和電感能測量其磁芯損耗和動態(tài)電感。

91． 在實(shí)際工作中，需要對開關(guān)振蕩信號，視頻信號等進(jìn)行測試和分析，該如何進(jìn)行？

答：TEK 的 TDS5000 系列示波器能很輕松的對這兩類信號進(jìn)行測量分析。對于開關(guān)電源你所說的驅(qū)動信號，我們的 TDSPWR2 提供了四種分析：占空比趨勢分析，開關(guān)頻率趨勢分析。寬度及周期趨勢分析：TDS5000 示波器更具有豐富的視頻觸發(fā)，能應(yīng)用多種制式，能單獨(dú)對場，并行進(jìn)行觸發(fā)。

92． 在反激式開關(guān)電源電源用一種變壓器算法，總是需要再進(jìn)行好多次的調(diào)整。反激式開關(guān)電源有沒有一種比較通用的變壓器參數(shù)計(jì)算方法？

答：變壓器的設(shè)計(jì)雖然通過理論計(jì)算，但因?yàn)榇判荆@制方法等的差異性，仍需要多次試驗(yàn)調(diào)整。一般是先計(jì)算原邊電感，根據(jù)輸出功率來選磁芯材料與骨架尺寸，然后根據(jù)手冊確定一些如磁芯截面積等參數(shù)等。單端設(shè)計(jì)變壓器就是要讓磁芯的磁通復(fù)位。

93． 使用 TDS3032B 和 THS710 示波器，怎樣將一次性隨機(jī)出現(xiàn)的信號完整地捕捉并存儲下來，然后重顯分析？

答：如果測的所謂隨機(jī)信號為一個(gè)單次信號，那么只要設(shè)置與該信號相匹配的垂直和水平刻度，調(diào)整好觸發(fā)電平，使用單次觸發(fā)等待信號出現(xiàn)即可，然后利用 SAVE/RECALL 將它存入 ref 里即可隨時(shí)調(diào)出；若是該信號為重復(fù)信號中出現(xiàn)的某種異常，則可先 Autoset，然后將獲取模式設(shè)為快速 500 點(diǎn)顯示，調(diào)整余輝至無限即可。

94． 開關(guān)電源在低溫下啟動（如：－20℃以下）有什么特殊的要求？

答：關(guān)鍵是器件選擇的溫度范圍。比如電容、MOSFET、二極管等等。

95． 開關(guān)電源總會有電磁輻射，同時(shí)越有可能受到其他電器設(shè)備的干擾。怎樣做才能達(dá)到期即不受

其他電器的干擾，又有效地方志器向外輻射呢？

答：開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)狀態(tài)下，其引起的電磁兼容性問題是相當(dāng)復(fù)雜的。從整機(jī)的電磁兼容性講，主要有共阻抗耦合、線間耦合、電場耦合、磁場耦合和電磁波耦合幾種。電磁兼容產(chǎn)生的三個(gè)要素為：干擾源、傳播途徑及受干擾體。共阻抗耦合主要是干擾源與受干擾體在電氣上存在共同阻抗，通過該阻抗使干擾信號進(jìn)入受干擾對象。線間耦合主要是產(chǎn)生干擾電壓及干擾電流的導(dǎo)線或 PCB 線 ，因并行布線而產(chǎn)生的相互耦合。電場耦合主要是由于電位差的存在，產(chǎn)生的感應(yīng)電場對受干擾體產(chǎn)生的耦合。

磁場耦合主要是大電流的脈沖電源線附近產(chǎn)生的低頻磁場對干擾對象產(chǎn)生的耦合。而電磁波耦合，主要是由于脈動的電壓或電流產(chǎn)生的高頻電磁波，通過空間向外輻射，對相應(yīng)的受干擾體產(chǎn)生的耦合。實(shí)際上，每一種耦合方式是不能嚴(yán)格區(qū)分的，只是側(cè)重點(diǎn)不同而已。從電磁兼容性的三要素講，要解決開關(guān)電源的電磁兼容性，可從三個(gè)方面入手。

1）減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號；

2）切斷干擾信號的傳播途徑；

3）增強(qiáng)受干擾體的抗干擾能力。

在解決開關(guān)電源內(nèi)部的電磁兼容性時(shí)，可以綜合運(yùn)用上述三個(gè)方法，以成本效益比及實(shí)施的難易性為前提。對開關(guān)電源產(chǎn)生的對外干擾，如電源線諧波電流、電源線傳導(dǎo)干擾、電磁場輻射干擾等，只能用減小干擾源的方法來解決。

一方面，可以增強(qiáng)輸入輸出濾波電路的設(shè)計(jì)，改善有源功率因數(shù)校正（APFC）電路的性能減少開關(guān)管及整流續(xù)流二極管的電壓電流變化率，采用各種軟開關(guān)電路拓?fù)浼翱刂品绞降取?/span>

另一方面，加強(qiáng)機(jī)殼的屏蔽效果，改善機(jī)殼的縫隙泄漏，并進(jìn)行良好的接地處理。而對外部的抗干擾能力，如浪涌、雷擊應(yīng)優(yōu)化交流輸入及直流輸出端口的防雷能力。通常，對 1.2/50μs 開路電壓及 8/20μs短路電流的組合雷擊波形，因能量較小，可采用氧化鋅壓敏電阻與氣體放電管等的組合方法來解決。

減小開關(guān)電源的內(nèi)部干擾，實(shí)現(xiàn)其自身的電磁兼容性，提高開關(guān)電源的穩(wěn)定性及可靠性，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

· 注意數(shù)字電路與模擬電路 PCB 布線的正確區(qū)分、數(shù)字電路與模擬電路電源的正確去耦；

· 注意數(shù)字電路與模擬電路單點(diǎn)接地、大電流電路與小電流特別是電流電壓取樣電路的單點(diǎn)接地以減小共阻干擾、減小地環(huán)的影響；

· 布線時(shí)注意相鄰線間的間距及信號性質(zhì)，避免產(chǎn)生串?dāng)_；減小地線阻抗；減小高壓大電流線路特別是變壓器原邊與開關(guān)管、電源濾波電容電路所包圍的面積；

· 減小輸出整流電路及續(xù)流二極管電路與直流濾波電路所包圍的面積；減小變壓器的漏電感、濾波電感的分布電容；采用諧振頻率高的濾波電容器等。TEK 推出的功率測試方案就可以對電流諧波按 EN61000-3-2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)先一致性測試。

96． SOA 測試是通過什么數(shù)據(jù)得到的，可以通過示波器的什么測量方法得到該數(shù)據(jù)？

答：SOA 就是安全工作區(qū)域測量，它是用來判斷功率器件的可靠性的,當(dāng)出現(xiàn)短路或啟動加電等時(shí)，超過安全工作區(qū)域的可能是僅有的幾個(gè)周期，而且這也是不易被察覺的，但器件受到的影響不至于損壞,但對器件來說也是一種積累，器件的裕量可能不夠了。

97． 用示波器如何測試抖動分量？

答：確定性抖動可以用示波器測量出來，在示波器上可以讀出上升/下降沿的時(shí)間寬度，根據(jù)信號周期可以換算成 UIp-p 即是抖動的峰值幅度，如下圖。更詳細(xì)的內(nèi)容可以參考示波器廠家如泰克的相關(guān)資料。

98． 如何區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬？

答：帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個(gè)固定的值，而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復(fù)信號采用順序采樣或隨機(jī)采樣技術(shù)所能達(dá)到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬，數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子 K 相關(guān)（數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬= 最高數(shù)字化速率/K），一般并不作為一項(xiàng)指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號的測量，而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復(fù)信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達(dá)到多少兆，實(shí)際上指的是模擬帶寬，數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬是要低于這個(gè)值的。例如說 TEK 公司的 TES520B 的帶寬為 500MHz，實(shí)際上是指其模擬帶寬為 500MHz，而最高數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬只能達(dá)到 400MHz 遠(yuǎn)低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時(shí)，一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬，否則會給測量帶來意想不到的誤差。

99． 示波器是否可作為數(shù)字化儀使用？

答：最快的示波器和數(shù)字化儀通常都采用并行的閃速轉(zhuǎn)換器和 8 位的分辨率。8 位或 256 級數(shù)字化足夠表達(dá)一個(gè)比較平滑和容易了解的波形顯示。因此，為何不用數(shù)字存儲示波器(DSO)作為數(shù)字化儀，特別對于高速信號，兩種儀器都難以獲得 8 位以上的分辨率。事實(shí)上，這樣做的結(jié)果是滿意的，但是也有例外。示波器是非連續(xù)采集儀器而數(shù)字化儀可以不是那樣。示波器捕獲信號后再捕獲更多信號之前要有地方放置數(shù)據(jù)，除非采用類似電視幀速率的連續(xù)波形采集把數(shù)據(jù)存人像素映像。這樣的采集和等效顯示率很高，但數(shù)據(jù)格式使進(jìn)一步的外部分析數(shù)據(jù)量非常巨大。除上述特殊處理外，示波器只能以很低速度連續(xù)采集和顯示信號。

數(shù)字化儀可獲得連續(xù)的 100MS/s 或更高的吞吐率，只受存儲器總線速度的限制。例如一種 PCI 總線的數(shù)字化插卡，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到 100MB/s，PCI 總線可工作至 66MS/s（132MB/s）。示波器的吞吐率受較慢、低的 I/O 能力的數(shù)據(jù)處理速度的限制。速度較慢的數(shù)字化儀和數(shù)據(jù)記錄器可將數(shù)據(jù)直接寫人硬盤，存檔幾 GB 的數(shù)據(jù)，而示波器一般最高只有 16MB。如果從另一方面看數(shù)據(jù)傳輸率，許多應(yīng)用只需要捕捉偶發(fā)性數(shù)據(jù)，但這些突發(fā)信號可能很接近。這時(shí)快速地傳輸數(shù)據(jù)記錄就十分重要，這類信號有高重復(fù)脈沖頻率（PRF）的掃描雷達(dá)、時(shí)間分辨的超聲聲納、飛行時(shí)間的質(zhì)譜儀、以及核子計(jì)數(shù)等應(yīng)用。

100． 什么是組合示波器？

答：組合示波器是一種把模擬示波器和數(shù)字存儲示波器(DSO)兩者的能力和優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的示波器。當(dāng)組合示波器被設(shè)置成 DSO 時(shí)，用戶可以用它來進(jìn)行自動參數(shù)，測量，存貯采集的波形進(jìn)而制作硬考貝；同時(shí)，在需要的時(shí)候還能具有模擬示波器的無限分辨率以及熟悉而可信的波形顯示，并且使用組合示波器時(shí)，不管信號重復(fù)速率的高低，都可獲得最亮的顯示。

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