示波器可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線,還可以用測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。
示波器的那些故障排除
示波器不能啟動?
首先檢查電源線、插線板是否完好,檢查電源開關(guān)是否全部打開(SDS1000CFL系列有一個電源開關(guān)和一個電源保護開關(guān))。
采集信號時,屏幕未出現(xiàn)信號波形?
1、檢查探頭是否正常接在信號連接線上。
2、檢查信號連接線是否正常接在BNC(即通道連接器)上。
3、檢查探頭是否與待測物正常連接。
4、檢查待測物是否有信號產(chǎn)生(可將有信號產(chǎn)生的通道與有問題的通道接在一起來確定問題所在)。
5、再重新采集信號一次。
6、查看示波器的觸發(fā)方式與觸發(fā)模式是否已經(jīng)正確設置。
有波形顯示,但是不能穩(wěn)定下來
1、檢查觸發(fā)面板的信源通道是否與實際使用的信號通道相符。
2、手動調(diào)節(jié)LEVEL觸發(fā)旋鈕,觀察波形是否穩(wěn)定。
3、使用AUTO自動調(diào)節(jié)波形,觀察波形是否穩(wěn)定。
4、調(diào)節(jié)時基,排除假波干擾。
示波器測量幅值不準
1、檢查信源幅值的單位,示波器自動測量的幅值為Vpp,即最高值與最低值之差。用戶通常容易與Vrms混淆,即有效值。例如我們常說的市電為220Vrms,但其Vpp超過了600V。
2、示波器不是精確測量工具,在縱軸上按使用芯片的位數(shù)會存在一定的量化誤差。
用觀察高頻信號失真較大
1、測量信號越接近示波器帶寬上限,失真越大,通常來說用帶寬≥信號帶寬五倍的示波器去測量可以得到失真很小的信號。
2、示波器探頭選擇不當會導致看到的波形失真,首先探頭帶寬要大于信號帶寬,≥信號帶寬的5倍;
其次,探頭如果分為兩個檔位的話,兩個檔位的帶寬不相同,1X檔位帶寬通常是6MHz-10MHz,10X檔位是探頭規(guī)格寫的最大帶寬。
測量小信號波形受干擾太大
1、SDS1000系列最小可以測到毫伏級別信號,并在最低的2mV/div檔位自動開啟帶寬限制功能,有效濾除高頻雜波。
2、將夾子接到信號的參考地上,這樣可以有效的減少因為示波器與測量信號因為參考地電位差異導致的波形顯示失真。
3、SDS1000系列最小可以測到毫伏級別信號,并在最低的2mV/div檔位自動開啟帶寬限制功能,有效濾除高頻雜波。
4、將夾子接到信號的參考地上,這樣可以有效的減少因為示波器與測量信號因為參考地電位差異導致的波形顯示失真。
示波器的類型極為繁多,根據(jù)其用途與特點來分,可以分為以下7大類。
1.通用示波器
通用示波器是指采用單束示波管的寬帶示波器,常見的有單時基單蹤或雙蹤示波器,還有雙時基單蹤或雙蹤示波器等。
從使用功能上看,通用性能強,可對電信號進行定性和定量的分析或測量。
通用示波器根據(jù)其垂直信道的頻帶寬度,又可分為以下3種。
(1)低頻示波器:指垂直信道頻帶寬度不大于1MHz的示波器。
(2)普通示波器:指垂直信道頻帶寬度在5~60MHz范圍內(nèi)的示波器。
(3)寬帶示波器:指垂直信道頻帶寬度在60MHz以上的示波器。目前,其上限頻率已達到1000MHz以上。
2.多束示波器
多束示波器采用多束示波管,在熒光屏上可同時顯示兩個以上的波形;
而每個波形又都是單獨的電子束產(chǎn)生的,這對于觀察和比較兩個以上信號的波形是十分方便直觀的,故多束示波器又稱為多線示波器。
3.取樣示波器
取樣示波器是采用取樣技術(shù),將高頻(快速變化)信號模擬變換為低頻(慢速變化)信號,再用通用示波器的原理顯示其波形。
經(jīng)取樣得到的樣品信號與被測信號相似,僅是周期被展寬,由此可以直接觀察細節(jié)部分。采用取樣示波器對高頻信號進行測試,使用起來十分方便。
4.記憶、存儲示波器
記憶、存儲示波器除了具有通用示波器的功能外,還具有記憶功能。
不僅可以測量單次瞬變過程和非周期性信號,而且還可對不同時間或不同地點發(fā)生的多個信號進行觀察和比較,使用十分方便。
記憶示波器對信號波形能夠存儲,*長存儲時間可達數(shù)天。被存儲的信息隨時可以開機顯示和提取。
采用記憶示波器來進行存儲信息功能的示波器稱為記憶示波器;而采用數(shù)字電路存儲技術(shù)實現(xiàn)信息存儲的示波器稱為存儲示波器。后者的存儲時間是無限的。
5.邏輯示波器
邏輯示波器又稱為邏輯分析儀,它具有8~32個輸入通道,同時可以觀測單次并行多路信號。
這類示波器具有存儲器,可以連續(xù)對數(shù)據(jù)進行存儲,故特別適用于對微處理器的二進制信號進行測量。
6.智能示波器
智能示波器除了具有上述示波器的顯示與記憶功能外,還可以在微處理器的控制信號下完成自動測量功能。
在顯示信號波形的同時,還可以馬文字、數(shù)字的形式顯示出測試計算的結(jié)果。由此可使測量時間大大縮短,提高了工作頻率。
7.特殊示波器
特殊示波器是具有特殊用途的專用示波器,如變電示波器、超低頻示波器、行波示波器、矢量示波器、電視示波器、高壓示波器等。
仍是目前工作臺上必不可少的工具,這里整理了六條基于示波器使用者的常見問題,不知道是否解答了您的困惑?
1、在高速串行測試時,對測試所需示波器有什么樣的要求?哪幾個指標是最關(guān)鍵的?
基本來說對帶寬和采樣率要滿足串行信號的要求,接下來就需要考察是否是差分信號,以及示波器對串行測試的分析功能,比如說碼型的觸發(fā)和解碼等等。
2、在測量高速數(shù)字信號時,示波器的帶寬是不是一定要是信號頻率的5倍以上?為什么?
選擇示波器的帶寬,一般是被測信號的速率的2.5倍或信號最高頻率的5倍,這樣可以看到高速信號的5次諧波。
3、測試時的帶寬是如何影響測試結(jié)果?對測試儀器的帶寬有何要求?
首先,帶寬不足會損失掉信號的高頻諧波分量,導致時間和幅度測試的不準確。然而即使帶寬相同的示波器會表現(xiàn)出不同的上升時間,對應用來說,測量上升沿上發(fā)生的錯誤非常關(guān)鍵,另外在數(shù)據(jù)信號中,對眼圖的張開度影響也很大。正因如此,上升時間指標對在時域中執(zhí)行測量的設備(示波器)非常重要。
4、帶寬是否越高越好?
前面提到,目前廣泛使用的電路板、連接器、電纜和集成模塊的上升時間非常有限,以至于高速信號經(jīng)過傳輸之后高頻分量損耗嚴重。許多新的第三代標準(USB3.0, PCIE Gen3, 10G-KR)已經(jīng)考慮到這一點,要求的帶寬比以前低得多。當然,也有一些例外情況,要求更高的帶寬。比如100G以太網(wǎng)方案,它采用復雜的調(diào)制技術(shù)(DP-PSK),要求四個模擬輸入及超過20 GHz的帶寬進行分析。鑒于這些應用,泰克已經(jīng)宣布,其帶寬超過30GHz的示波器將于今年下半年晚些時候推出。
5、怎樣才能提高測試儀器的靈敏度呢?
選擇合適的帶寬,帶寬過大會增加噪聲,在垂直設置上,盡可能讓信號填滿屏幕,好充分利用示波器的AD位數(shù),可以采用波形平均,合適的探頭的帶寬,選擇高分辨率 (Hi-res) 采集模式等等。
6、在對系統(tǒng)設計進行調(diào)試時,確認異?,F(xiàn)象并在短時間內(nèi)弄清電路的運行條件,如何增加捕捉異常現(xiàn)象的機會?
使用DPX技術(shù),并打開無限余輝,幾秒鐘就可以看到平時可能數(shù)小時看不到的異常信號。該性能提高了見證數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的瞬態(tài)事件的幾率,這些瞬態(tài)事件包括短脈沖、毛刺和轉(zhuǎn)換誤差等。