示波器是一種常用的電子測(cè)量儀器，它可以把肉眼看不見的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見的圖像，以便于人們研究電現(xiàn)象的變化構(gòu)成。示波器的作用是非常廣泛的，還可以使用示波器經(jīng)行噪聲測(cè)試，那么具體的測(cè)試方法是什么呢？

在電源噪聲測(cè)試中，示波器的量化誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。示波器存在量化誤差，實(shí)時(shí)示波器的ADC為8位，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為2的8次方(即256個(gè))量化的級(jí)別，當(dāng)顯示的波形只占屏幕很小一部分時(shí)，則增大了量化的間隔，減小了精度，準(zhǔn)確的測(cè)量需要調(diào)節(jié)示波器的垂直刻度(必要時(shí)使用可變?cè)鲆?，盡量讓波形占滿屏幕，充分利用ADC的垂直動(dòng)態(tài)范圍。

通常測(cè)量電源噪聲，使用有源或者無源探頭，探測(cè)某芯片的電源引腳和地引腳，然后示波器設(shè)置為長余輝模式，最后用兩個(gè)水平游標(biāo)來測(cè)量電源噪聲的峰峰值。這種方法有一個(gè)問題是，常規(guī)的無源探頭或有源探頭，其衰減因子為10，和示波器連接后，垂直刻度的最小檔位為20mV，在不使用DSP濾波算法時(shí)，探頭的本底噪聲峰峰值約為30mV。以DDR2的1.8V供電電壓為例，如果按5％來算，其允許的電源噪聲為90mV，探頭的噪聲已經(jīng)接近待測(cè)試信號(hào)的1/3，所以，用10倍衰減的探頭是無法準(zhǔn)確測(cè)試1.8V/1.5V等小電壓。在實(shí)際測(cè)試1.8V噪聲時(shí)，垂直刻度通常為5-10mV/div之間。

另外，探頭的GND和信號(hào)兩個(gè)探測(cè)點(diǎn)的距離也非常重要，當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，會(huì)有很多EMI噪聲輻射到探頭的信號(hào)回路中，示波器觀察的波形包括了其他信號(hào)分量，導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。所以要盡量減小探頭的信號(hào)與地的探測(cè)點(diǎn)間距，減小環(huán)路面積。

一. 數(shù)字示波器

1. 數(shù)字示波器和模擬示波器有哪些主要區(qū)別?優(yōu)缺點(diǎn)？

答：模擬示波器只能觀察簡(jiǎn)單重復(fù)信號(hào)（正弦波，方波，三角波等）和復(fù)雜的重復(fù)信號(hào)（電視信號(hào)）。而不能觀察數(shù)字信號(hào)。像測(cè)電源開與關(guān)一瞬間的電壓上升時(shí)間如果用用模擬示波器是很難辦到的而用數(shù)字示波器就很簡(jiǎn)單。利用數(shù)字示波器的單次捕捉功能就OK。模擬示波器只有邊沿（電平）觸發(fā)功能而數(shù)字示波器不僅有邊沿觸發(fā)功能還具有視頻觸發(fā)、脈沖觸發(fā)、邏輯觸發(fā)、擺幅觸發(fā)等這樣捕捉波形的能力就比模擬示波器強(qiáng)。能捕捉觸發(fā)之前的事件和觸發(fā)之后的事件而模擬示波器是不能觀察到。而模擬示波器則能zui真實(shí)的顯示波形的本來面貌。

2. 什么是示波器實(shí)時(shí)采樣率?

答:表示為樣點(diǎn)數(shù)每秒(S/s),指數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻率,類似于電影攝影機(jī)中的        幀的概念. (對(duì)于頻率范圍在示波器zui大采樣速率一半以下的信號(hào), 實(shí)時(shí)采樣是理想的方式. 采樣快速,單脈沖和瞬態(tài)信號(hào), 實(shí)時(shí)采樣是*的方式.為了數(shù)字化高頻瞬態(tài)信號(hào),必需要有足夠的采樣率.)

3. 什么是示波器等效采樣率?

答: 采樣率就是采樣時(shí)間間隔。比如，如果示波器的采樣率是每秒10G次（10GSa/s），則意味著每100ps進(jìn)行一次采樣。超過帶寬5倍以上的采樣率提供了良好的測(cè)量精度。存儲(chǔ)深度＝時(shí)基×波形所占格數(shù)×zui高采樣率。

4. 示波器存儲(chǔ)深度有什么作用?

答: 存儲(chǔ)深度 ＝ 采樣率 × 采樣時(shí)間:(A/D數(shù)字化后的八位二進(jìn)制波形信息存儲(chǔ)到示波器的高速CMOS存儲(chǔ)器中，就是示波器的存儲(chǔ)，這個(gè)過程是“寫過程”。)對(duì)于示波器，其zui大存儲(chǔ)深度是一定的，但是在實(shí)際測(cè)試中所使用的存儲(chǔ)長度卻是可變的。在存儲(chǔ)深度一定的情況下，存儲(chǔ)速度越快，存儲(chǔ)時(shí)間就越短，他們之間是一個(gè)反比關(guān)系。存儲(chǔ)速度等效于采樣率，存儲(chǔ)時(shí)間等效于采樣時(shí)間，采樣時(shí)間由示波器的顯示窗口所代表的時(shí)間決定.

5. 什么是示波器帶寬?購買時(shí)，我們?nèi)绾螞Q定買多大帶寬的示波器？

答: 示波器帶寬指的是正弦輸入信號(hào)衰減到到其實(shí)際幅度的70.7%時(shí)的頻率值,即-3dB點(diǎn),基于對(duì)數(shù)標(biāo)度.(帶寬越高,信號(hào)的再現(xiàn)越準(zhǔn)確.如沒有足夠的帶寬,示波器將無法分辨高頻的變化.幅度將出現(xiàn)失真,邊緣將會(huì)消失,細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失. 如沒有足夠的帶寬,得到的關(guān)于信號(hào)的所有特性,響鈴和振鈴等都毫無意義.)

6. 實(shí)時(shí)采樣率是否越大越好？

答：越大越好。

7. 在什么情況下測(cè)試需要將示波器的電源地線不接？

答：被測(cè)信號(hào)的地線與示波器的外接電源線的地線共地。

8. 示波器的各種觸發(fā)方式各適合測(cè)試什么樣的信號(hào)？

答：視頻觸發(fā)適合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，邊沿觸發(fā)適合測(cè)試具有上升或下降沿的普通比較穩(wěn)定的信號(hào)，脈沖觸發(fā)適合測(cè)試具有嚴(yán)重干擾信號(hào)混雜的同步信號(hào)。

9. 怎么樣用示波器測(cè)試小毛刺信號(hào)？

答：將示波器打在自動(dòng)測(cè)試，普通的示波器就能自動(dòng)測(cè)到小毛刺信號(hào)。

10. 示波器的帶寬是否就是zui大測(cè)試頻率？

答：不是，示波器帶寬至少是被測(cè)zui快信號(hào)頻率的（2-5）倍。

11. 示波器測(cè)試波形的電壓是是否是真有效值？

答：否

12. 示波器存儲(chǔ)深度與采樣率的關(guān)系？

答：存儲(chǔ)深度 ＝ 采樣率 × 采樣時(shí)間

13. 示波器的存儲(chǔ)深度與儀器的內(nèi)存是否一樣？

答：不一樣。

14. 1M的正弦波與三角波對(duì)示波器的帶寬zui小要求是多少？

答：普通的示波器至少是25M。