示波器基礎(chǔ)知識(shí)演示文稿

示波器基礎(chǔ)知識(shí)演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是2頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器基礎(chǔ)知識(shí)

示波器的技術(shù)概念示波器基本功能和應(yīng)用使用示波器的注意事項(xiàng)現(xiàn)在是3頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是4頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器能做什么?示波器是顯示信號波形的設(shè)備，顯示的是信號的電壓隨著時(shí)間的變化，利用示波器，你可以做到：

看到一個(gè)信號的時(shí)間和電壓的值；計(jì)算周期信號的頻率(Frequency)；知道信號的上升沿和下降沿的情況(單調(diào)性）；知道信號的過沖情況（Overshoot,Undershoot)；知道信號的振鈴（Ringback)知道信號的噪音情況(noise)；知道信號是否有毛刺(glitch)；知道信號間的時(shí)序關(guān)系(sequence)；現(xiàn)在是5頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是6頁\一共有38頁\編輯于星期三在示波器的屏幕中，橫坐標(biāo)（X）代表時(shí)間，縱坐標(biāo)（Z）代表電壓的幅度，另外還有一維，是比較少關(guān)注的，就是亮度（Z），現(xiàn)在TEK的DPO示波器中，這個(gè)亮度還表示了出現(xiàn)概率（它用了16階灰度來表示出現(xiàn)的概率）。現(xiàn)在是7頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器的技術(shù)概念

帶寬和上升時(shí)間采樣率采樣率記錄長度波形捕獲率探頭能力（保證信號不失真的輸入示波器)現(xiàn)在是8頁\一共有38頁\編輯于星期三例如：把100M帶寬示波器輸入100M1V正弦波觀察到的將是100M0.707V的波形。現(xiàn)在是9頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是10頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是11頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是12頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是13頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是14頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是15頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是16頁\一共有38頁\編輯于星期三現(xiàn)在是17頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器的探頭

要測試，示波器就少不了探頭，探頭四個(gè)主要的指標(biāo)為帶寬、輸入電阻、輸入電容和衰減倍數(shù)。我們最常用的探頭是測試電壓波形的有源探頭和無源探頭。通常來說帶寬高的探頭，它的輸入阻抗普遍要低。比如同樣是有源探頭的P6204和P6249，帶寬分別為1GHz和4GHz，它們的輸入輸入阻抗分別為10M歐姆和20k歐姆。需要注意的是，阻抗會(huì)隨著輸入信號的頻率而變化，比如隨著頻率的升高而減低，它不是一個(gè)恒定的數(shù)值?，F(xiàn)在是18頁\一共有38頁\編輯于星期三輸入電壓比較高的探頭，它的帶寬也低，反之，帶寬高的探頭，它的輸入電壓范圍比較小。比如有源探頭P6245的帶寬為1.5GHz，它的輸入電壓范圍僅為±40V，而500MHz帶寬的無源探頭P6139A的最大輸入電壓為300V。探頭特別是有源探頭，都需要校準(zhǔn)的。一般是利用示波器提供標(biāo)準(zhǔn)的1kHz的信號來校準(zhǔn)?，F(xiàn)在是19頁\一共有38頁\編輯于星期三

在測試時(shí)，我們盡量要使用短的地線和帶寬高的有源探頭。下面是同一個(gè)時(shí)鐘，使用兩個(gè)不同的探頭做比較的結(jié)果。示波器：TEK的TDS580C，1GHz帶寬，4GHz采樣速率。

探頭1：無源探頭P6139，500M帶寬，10M歐姆輸入電阻，8pF輸入電容，10倍衰減，地線比較長，加上夾子大約13cm；

探頭2：有源探頭P6245，1.5GHz帶寬，1M歐姆輸入電阻，1pF輸入電容，10倍衰減，短地線，長約3cm）。現(xiàn)在是20頁\一共有38頁\編輯于星期三無源探頭P6139的測試波形圖有源探頭P6245的測試波形圖從兩個(gè)波形看出，無源探頭加長地線的結(jié)果是有比較大的過沖，并有輕微的振蕩。另外由于反射波的原因，造成上升沿變陡。因此如果要得到比較準(zhǔn)確的波形，最好選用帶寬高、輸入電容低的有源探頭，并使用短地線，如果圖方便使用長地線，只會(huì)帶來更大的誤差?，F(xiàn)在是21頁\一共有38頁\編輯于星期三

波形放大鏡－ZOOM功能1)示波器可以在屏幕上同時(shí)顯示放大波形與未放大波形，這被稱之為zoompreview模式。2)其中屏幕上半段顯示放大后的波形；下半段顯示未被放大的波形，并且采樣一個(gè)方框（或兩個(gè)方框，即DUALZOOM模式）來指示當(dāng)前被放大的波形區(qū)域。3)可以使用HORIZ和VERT面板鍵來擴(kuò)大、縮小以及移動(dòng)方框的位置，對測試波形進(jìn)行任意縮放顯示。現(xiàn)在是22頁\一共有38頁\編輯于星期三波形數(shù)學(xué)運(yùn)算功能泰克示波器提供了對所測試波形的FFT,invert,add,subtract,divide,multiply以及Differentiation，Integration等功能，滿足我們各種波形運(yùn)算的需求。例如我們那可以通過把原始測試波形減去地噪聲來得到干凈的數(shù)字波形，以方便各種分析；或者在沒有差分探頭的情況下通過兩個(gè)通道求差來測試差分信號等。測試統(tǒng)計(jì)讀數(shù)功能

具有MeasurementStatistics功能，測試統(tǒng)計(jì)可以選擇顯示平均/標(biāo)準(zhǔn)方差或者M(jìn)in/Max值。現(xiàn)在是23頁\一共有38頁\編輯于星期三示波器的觸發(fā)

邊沿Edge觸發(fā)脈沖Pulse觸發(fā)邏輯Logic觸發(fā)單次Single觸發(fā)延時(shí)Delay觸發(fā)現(xiàn)在是24頁\一共有38頁\編輯于星期三邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)是用得最多的觸發(fā)方式，它使波形在上升或下降沿的某一個(gè)電平位置被觸發(fā)。說明：我們一般先用邊沿觸發(fā)方式觀察信號情況，發(fā)現(xiàn)有問題時(shí)再根據(jù)實(shí)際情況選用其它的觸發(fā)方式現(xiàn)在是25頁\一共有38頁\編輯于星期三脈沖觸發(fā)方式有以下分類：⑴捕捉毛刺－－Glitch觸發(fā)現(xiàn)在是26頁\一共有38頁\編輯于星期三⑵捕捉幅度異常信號－－Runt觸發(fā)現(xiàn)在是27頁\一共有38頁\編輯于星期三(3)捕捉寬度異常信號－－Width觸發(fā)現(xiàn)在是28頁\一共有38頁\編輯于星期三(4)檢查邊沿跳變速度－－SlewRate觸發(fā)現(xiàn)在是29頁\一共有38頁\編輯于星期三

上面幾種觸發(fā)，在測試總線和控制信號的異常情況方面，比較有用。單次觸發(fā)

單次觸發(fā)并非一個(gè)獨(dú)立的觸發(fā)方式，它和其他方式一起使用，只是其他方式可以進(jìn)行多次的觸發(fā)，而單次觸發(fā)只會(huì)觸發(fā)一次就停止了，并將信號顯示出來，比如對于上電的電壓上升的情況、捕獲很少出現(xiàn)的脈沖毛刺等比較有用?，F(xiàn)在是30頁\一共有38頁\編輯于星期三工作中的波形測量應(yīng)用應(yīng)用一：我想知道從通道2輸入的數(shù)字信號上有沒有寬度窄于50ns并且幅度超過1.2V的正極性毛刺？？觸發(fā)類型（Type）：脈沖（Pulse）觸發(fā)方式（Class）：毛刺（Glitch）觸發(fā)源（Source）：通道2（ch2）極性與寬度（Polarity&Width）：極性設(shè)為正（Positive），寬度值調(diào)定為50ns毛刺（Glitch）：設(shè)置為Accept觸發(fā)電平（Level）：

調(diào)節(jié)到1.2V

注意時(shí)間和幅度坐標(biāo)打到合適的檔位。在以上的設(shè)置環(huán)境下，系統(tǒng)將捕捉到滿足觸發(fā)條件的毛刺。現(xiàn)在是31頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用二： 從通道1輸入的信號的上升時(shí)間是不是長于300ns？？觸發(fā)類型：脈沖(pulse)觸發(fā)方式:

斜率（SlewRate）觸發(fā)源： 通道1(ch1)極性（Polarity）：上升沿TriggerWhen：設(shè)為快于，并調(diào)節(jié)上升時(shí)間為300nsThresholds：從0.5V上升到4.5V（是+5V電平邏輯）現(xiàn)在是32頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用三：某一個(gè)高電平上有許多負(fù)脈沖，脈沖寬度分布在極寬的范圍內(nèi)，我想利用寬度位于9s與9.5s之間的負(fù)脈沖進(jìn)行觸發(fā)，怎么辦？？觸發(fā)類型：脈沖觸發(fā)方式：寬度（Width）觸發(fā)源：

對應(yīng)的通道極性：負(fù)TriggerWhen：設(shè)置寬度下限為9s、上限為9.5s，并且是在該范圍內(nèi)觸發(fā)Level：調(diào)到合適的值現(xiàn)在是33頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用四：某一信號上有很多由不同原因引起的脈沖，脈沖幅度分布在0~5V范圍內(nèi)，我想利用幅度落在3~3.5V范圍內(nèi)并且寬度大于10ns的脈沖進(jìn)行觸發(fā)，怎么辦？？觸發(fā)類型：脈沖觸發(fā)方式：幅度異常（Runt）觸發(fā)源：

對應(yīng)的通道極性：

正Threshold：設(shè)置幅度下限為3V、上限為3.5VTriggerWhen：設(shè)置RuntisWiderthan10ns現(xiàn)在是34頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用五：我想知道在ch4時(shí)鐘的上升沿處，有沒有ch1為+5V、ch2為+5V、ch3為0V的情況出現(xiàn)？？觸發(fā)類型：Logic觸發(fā)方式：StateDefineInputs：前三個(gè)通道的定義分別為H、H、L第四個(gè)定義為上升沿DefineLogic：

定義為ANDTriggerWhen：設(shè)置為GoesTRUE（輸出為1時(shí)觸發(fā)）SetThresholds：設(shè)置為相應(yīng)的電平閾值

現(xiàn)在是35頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用六：我想看到某塊單板上電期間，其上電源的暫態(tài)波形（假設(shè)電源為+5V的）進(jìn)入單次觸發(fā)模式調(diào)節(jié)觸發(fā)電平到0~5V之間的某個(gè)值。（當(dāng)然不能低到讓噪聲電平觸發(fā)）按一下RUN/STOP加電。*暫態(tài)過程一般很長，為了將很長的這個(gè)過程捕捉到，可以利用前面提到的長記錄長度功能。只需在加電前進(jìn)入HORIZONTALMENU，再進(jìn)入RecordLength項(xiàng)選擇波形記錄的長度?，F(xiàn)在是36頁\一共有38頁\編輯于星期三應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題1、針對具體的應(yīng)用，組成的示波器測量系統(tǒng)必須提供合適的上升時(shí)間和帶寬。為了進(jìn)行精確的幅度測量，測量系統(tǒng)的上升時(shí)間應(yīng)比被測信號的上升時(shí)間快三到五倍。用戶必須知道非正弦信號包含許多遠(yuǎn)高于信號基本頻率的成分。例如，測量100MHz方波時(shí)，為了包含四次諧波要求測量系統(tǒng)具有400MHz的帶寬。2、測量時(shí)探頭的接地點(diǎn)一定要搭接，在使用兩個(gè)探頭測量時(shí)不應(yīng)該只接一個(gè)探頭的地，并且使用盡可能短的地線以使地線的影響最小化。3、各個(gè)接地點(diǎn)（如A點(diǎn)和C點(diǎn)）之間由于地電流（這個(gè)地電流可自直流直至特高頻）流通而處