??? 電子工程師在平時(shí)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)中離不開測(cè)試測(cè)量所用的儀器儀表,而如何準(zhǔn)確用好這些測(cè)試儀表,使電子工程師提高設(shè)計(jì)效率,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,則成為合格電子工程師必備的硬功夫。為給工程師朋友提供較為全面的測(cè)量?jī)x表相關(guān)應(yīng)用知識(shí),或?qū)W習(xí),或參考,或溫故而知新,電子發(fā)燒友會(huì)陸續(xù)整合推出《測(cè)試儀器基礎(chǔ)應(yīng)用知識(shí)總結(jié)》系列章節(jié),敬請(qǐng)留意。
一、怎樣去調(diào)試一個(gè)新設(shè)計(jì)的電路板
對(duì)于一個(gè)新設(shè)計(jì)的電路板,調(diào)試起來往往會(huì)遇到一些困難,特別是當(dāng)板比較大、元件比較多時(shí),往往無從下手。但如果掌握好一套合理的調(diào)試方法,調(diào)試起來將會(huì)事半功倍。對(duì)于剛拿回來的新PCB板,我們首先要大概觀察一下,板上是否存在問題,例如是否有明顯的裂痕,有無短路、開路等現(xiàn)象。如果有必要的話,可以檢查一下電源跟地線之間的電阻是否足夠大。
然后就是安裝元件了。相互獨(dú)立的模塊,如果您沒有把握保證它們工作正常時(shí),最好不要全部都裝上,而是一部分一部分的裝上(對(duì)于比較小的電路,可以一次全部裝上),這樣容易確定故障范圍,免得到時(shí)遇到問題時(shí),無從下手。一般來說,可以把電源部分先裝好,然后就上電檢測(cè)電源輸出電壓是否正常。如果在上電時(shí)您沒有太大的把握(即使有很大的把握,也建議您加上一個(gè)保險(xiǎn)絲,以防萬一),可考慮使用帶限流功能的可調(diào)穩(wěn)壓電源。先預(yù)設(shè)好過流保護(hù)電流,然后將穩(wěn)壓電電源的電壓值慢慢往上調(diào),并監(jiān)測(cè)輸入電流、輸入電壓以及輸出電壓。如果往上調(diào)的過程中,沒有出現(xiàn)過流保護(hù)等問題,且輸出電壓也達(dá)到了正常,則說明電源部分OK。反之,則要斷開電源,尋找故障點(diǎn),并重復(fù)上述步驟,直到電源正常為止。
接下來逐漸安裝其它模塊,每安裝好一個(gè)模塊,就上電測(cè)試一下,上電時(shí)也是按照上面的步驟,以避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤或/和安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致過流而燒壞元件。
尋找故障的辦法一般有下面幾種:
①測(cè)量電壓法。首先要確認(rèn)的是各芯片電源引腳的電壓是否正常,其次檢查各種參考電壓是否正常,另外還有各點(diǎn)的工作電壓是否正常等。例如,一般的硅三極管導(dǎo)通時(shí),BE結(jié)電壓在0.7V左右,而CE結(jié)電壓則在0.3V左右或者更小。如果一個(gè)三極管的BE結(jié)電壓大于0.7V(特殊三極管除外,例如達(dá)林頓管等),可能就是BE結(jié)就開路。
②信號(hào)注入法。將信號(hào)源加至輸入端,然后依次往后測(cè)量各點(diǎn)的波形,看是否正常,以找到故障點(diǎn)。有時(shí)我們也會(huì)用更簡(jiǎn)單的辦法,例如用手握一個(gè)鑷子,去碰觸各級(jí)的輸入端,看輸出端是否有反應(yīng),這在音頻、視頻等放大電路中常使用(但要注意,熱底板的電路或者電壓高的電路,不能使用此法,否則可能會(huì)導(dǎo)致觸電)。如果碰前一級(jí)沒有反應(yīng),而碰后一級(jí)有反應(yīng),則說明問題出在前一級(jí),應(yīng)重點(diǎn)檢查。
③當(dāng)然,還有很多其它的尋找故障點(diǎn)的方法,例如看、聽、聞、摸等。“看”就是看元件有無明顯的機(jī)械損壞,例如破裂、燒黑、變形等;“聽”就是聽工作聲音是否正常,例如一些不該響的東西在響,該響的地方不響或者聲音不正常等;“聞”就是檢查是否有異味,例如燒焦的味道、電容電解液的味道等,對(duì)于一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的電子維修人員來說,對(duì)這些氣味是很敏感的;“摸”就是用手去試探器件的溫度是否正常,例如太熱,或者太涼。一些功率器件,工作起來時(shí)會(huì)發(fā)熱,如果摸上去是涼的,則基本上可以判斷它沒有工作起來。但如果不該熱的地方熱了或者該熱的地方太熱了,那也是不行的。一般的功率三極管、穩(wěn)壓芯片等,工作在70度以下是完全沒問題的。70度大概是怎樣的一個(gè)概念呢?如果你將手壓上去,可以堅(jiān)持三秒鐘以上,就說明溫度大概在70度以下(注意要先試探性的去摸,千萬別把手燙傷了)。
二、選選擇電子測(cè)試儀器的幾個(gè)重要指標(biāo)
以數(shù)字示波器為例,很多用戶可能都知道示波器的一些傳統(tǒng)的指標(biāo),比如帶寬,采樣率,存儲(chǔ)深度等等,甚至出現(xiàn)在選型的時(shí)候根據(jù)指標(biāo)”比數(shù)大小”,以為數(shù)大的就比數(shù)小的好 ---其實(shí)不然!要想真正了解數(shù)字示波器,就必須深入洞察隱藏在標(biāo)稱的指標(biāo)背后的產(chǎn)品的真正性能和質(zhì)量,就像有不少消費(fèi)者在選購(gòu)數(shù)碼相機(jī)的時(shí)候往往很在意像素?cái)?shù),其實(shí)除了這個(gè)”數(shù)”之外,還有很多(更)重要的指標(biāo)甚至材質(zhì)需要考慮的。
在可擴(kuò)展性、支持的通信標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量、測(cè)試精度、動(dòng)態(tài)范圍和解調(diào)帶寬等方面,這些參數(shù)都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進(jìn),很多手機(jī)都已經(jīng)具備多模功能,如GSM和WCDMA雙模手機(jī),如果儀器支持的通信標(biāo)準(zhǔn)多,那么需采購(gòu)儀器的品種和數(shù)量就大大減少。另外,隨著3G、LTE等技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)儀表提出了更高的要求,高測(cè)試精度、大動(dòng)態(tài)范圍和大解調(diào)帶寬的儀器非常受歡迎。移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展很快,目前中國(guó)還沒有大量商用3G,而LTE,作為WCDMA和TD-SCDMA的后續(xù)技術(shù),已經(jīng)快推出原型機(jī)了。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)加快新的技術(shù)的引入,這對(duì)基站和終端生產(chǎn)廠商確實(shí)是挑戰(zhàn):他們現(xiàn)在購(gòu)買的測(cè)試儀器必須具備很好的擴(kuò)展性,能方便地升級(jí)到未來技術(shù),這樣才能更大限度保護(hù)廠商的投資。
另外,示波器的帶寬、采樣率等都是示波器的常見參數(shù)。示波器帶寬由于制造與研發(fā)技術(shù)的發(fā)展,使示波器帶寬能夠得到修正和補(bǔ)償。但這些修正和補(bǔ)償未嘗都是好事一樁,有些客戶并不希望這些技術(shù)帶入到測(cè)試中去,他們更需要原始的測(cè)試數(shù)據(jù),比如雷達(dá)實(shí)驗(yàn)。目前泰克在1G~2G全系列示波器家族中,提供純硬件的示波器,示波器帶寬是最真實(shí)的。泰克的前端技術(shù)可以保證將示波器的硬件前置放大器做的足夠好。采樣率是ADC的指標(biāo)。捕獲率參數(shù)反映的是一個(gè)內(nèi)存管理的(是否能夠在保存的信號(hào)中找到所需的信號(hào))的概念。泰克采用的是分段式管理,在信號(hào)跳變時(shí)保存信息。包括Inspector等方法。
三、電池電量的兩種測(cè)試方法
檢測(cè)普通鋅錳干電池的電量是否充足,通常有兩種方法。第一種方法是通過測(cè)量電池瞬時(shí)短路電流來估算電池的內(nèi)阻,進(jìn)而判斷電池電量是否充足;第二種方法是用電流表串聯(lián)一只阻值適當(dāng)?shù)碾娮瑁ㄟ^測(cè)量電池的放電電流計(jì)算出電池內(nèi)阻,從而判斷電池電量是否充足。
第一種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便,用萬用表的大電流檔就可直接判斷出干電池的電量,缺點(diǎn)是測(cè)試電流很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過干電池允許放電電流的極限值,在一定程度上影響干電池使用壽命。第二種方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試電流小,安全性好,一般不會(huì)對(duì)干電池的使用壽命產(chǎn)生不良影響,缺點(diǎn)是較為麻煩。
筆者用MF47型萬用表對(duì)一節(jié)新2號(hào)干電池和一節(jié)舊2號(hào)干電池分別用上述兩種方法進(jìn)行測(cè)試對(duì)比。假設(shè)ro是干電池內(nèi)阻,RO是電流表內(nèi)阻,用第二種測(cè)試方法時(shí),RF是附加的串聯(lián)電阻,阻值3Ω,功率2W。
實(shí)測(cè)結(jié)果如下。新2號(hào)電池E=1.58V(用2.5V直流電壓檔測(cè)量),電壓表內(nèi)阻為50kΩ,遠(yuǎn)大于ro,故可近似認(rèn)為1.58V是電池的電動(dòng)勢(shì),或稱開路電壓。用第一種方法時(shí),萬用表置5A直流電流檔,電表內(nèi)阻RO=0.06Ω,測(cè)得電流為3.3A。所以ro+RO=1.58V÷3.3A≈0.48Ω,ro=0.48-0.06=0.42Ω。用第二種方法時(shí),測(cè)得電流為0.395A,RF+ro+RO=1.58V÷0.395A=4Ω,電流500mA檔內(nèi)阻為0.6Ω,所以ro=4-3-0.6=0.4Ω。
舊2號(hào)電池用第一種方法測(cè)量時(shí),先測(cè)得開路電壓E=1.2V,電表內(nèi)阻RO=6Ω,讀數(shù)為6.5mA,萬用表置50mA直流電流檔,ro+RO=1.2V÷0.0065A≈184.6Ω,ro=184.6-6=178.6Ω。用第二種方法,測(cè)得電流為6.3mA,ro+RO+RF=1.2V÷0.0063A=190.5Ω,ro=190.5-6-3=181.5Ω。
顯然兩種測(cè)試方法的結(jié)果基本一致。最終計(jì)算結(jié)果的微小差別是由于讀數(shù)誤差、電阻RF的誤差以及接觸電阻等多方面因素造成的,這種微小誤差不致影響對(duì)電池電量的判斷。 如果被測(cè)電池的容量小、電壓高(例如15V、9V疊層電池),則應(yīng)將RF的阻值適應(yīng)增大。
四、測(cè)試儀器選擇:如何選擇合適的示波器帶寬
帶寬是大多數(shù)工程師在選擇一款示波器時(shí)首先考慮的參數(shù)。本文將為您提供一些有用的竅門,教您如何為您的數(shù)字和模擬應(yīng)用選擇合適的示波器帶寬。但首先,我們先看看示波器帶寬的定義。
示波器帶寬的定義
所有示波器都表現(xiàn)出如圖1所示的在較高頻率處滾降的低通頻率響應(yīng)。大多數(shù)帶寬參數(shù)在1 GHz及以下的示波器通常表現(xiàn)為高斯響應(yīng),即具備約從-3 dB頻率的三分之一處開始緩慢滾降的特性。而那些帶寬規(guī)格超過1 GHz的示波器通常則具備最大平坦頻率響應(yīng),如圖2所示。這種頻響通常表現(xiàn)為帶內(nèi)響應(yīng)較平緩,而在約-3 dB頻率處滾降較陡。
圖1:低通頻率響應(yīng)
圖2:最大平坦頻率響應(yīng)
示波器的這兩種頻率響應(yīng)各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。具備最大平坦頻響的示波器比具備高斯頻響的示波器對(duì)帶內(nèi)信號(hào)的衰減較小,也就是說前者對(duì)帶內(nèi)信號(hào)的測(cè)量更精確。但具備高斯頻響的示波器比具備最大平坦頻響的示波器對(duì)代外信號(hào)的衰減小,也就是說在同樣的帶寬規(guī)格下,具備高斯頻響的示波器通常具備更快的上升時(shí)間。然而,有時(shí)對(duì)帶外信號(hào)的衰減大有助于消除那些根據(jù)奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)(fMAX 《 fS)可能造成混迭的高頻成分。關(guān)于奈奎斯特采樣理論更深入的探討,請(qǐng)參看安捷倫應(yīng)用筆記1587(Agilent Application Note 1587) 。
不論您手頭的示波器具備高斯頻響、最大平坦頻響還是介于二者之間,我們都將輸入信號(hào)通過示波器后衰減3 dB時(shí)的最低頻率視為該示波器的帶寬。示波器的帶寬和頻響可以利用正弦波信號(hào)發(fā)生器掃頻測(cè)量得到。信號(hào)在示波器-3dB頻率處的衰減轉(zhuǎn)換后可表示為約-30%的幅度誤差。因此,我們不能奢望對(duì)那些主要的頻率成分接近示波器帶寬的信號(hào)進(jìn)行精確測(cè)量。
與示波器帶寬規(guī)格緊密相關(guān)的是其上升時(shí)間參數(shù)。具備高斯頻響的示波器,按照10%到90%的標(biāo)準(zhǔn)衡量,上升時(shí)間約為0.35/fBW。具備最大平坦頻響的示波器上升時(shí)間規(guī)格一般在0.4/fBW范圍上,隨示波器頻率滾降特性的陡度不同而有所差異。但我們必須記住的是,示波器的上升時(shí)間并非示波器能精確測(cè)量的最快的邊緣速度,而是當(dāng)輸入信號(hào)具備理論上無限快的上升時(shí)間(0 ps)時(shí),示波器能夠得到的最快邊沿速度。盡管實(shí)際上這種理論參數(shù)不可能測(cè)得到,因?yàn)槊}沖發(fā)生器不可能輸出邊沿?zé)o限快的脈沖,但我們可以通過輸入一個(gè)邊沿速度為示波器上升時(shí)間規(guī)格的3到5倍的脈沖來測(cè)量示波器的上升時(shí)間。
數(shù)字應(yīng)用需要的示波器帶寬
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,示波器的帶寬至少應(yīng)比被測(cè)系統(tǒng)最快的數(shù)字時(shí)鐘速率高5倍。如果我們選擇的示波器滿足這一標(biāo)準(zhǔn),那么該示波器就能以最小的信號(hào)衰減捕捉到被測(cè)信號(hào)的5次諧波。信號(hào)的5次諧波在確定數(shù)字信號(hào)的整體形狀方面非常重要。但如果需要對(duì)高速邊沿進(jìn)行精確測(cè)量,那么這個(gè)簡(jiǎn)單的公式并未考慮到快速上升和下降沿中包含的實(shí)際高頻成分。
公式:fBW ≥ 5 x fclk
確定示波器帶寬的一個(gè)更準(zhǔn)確的方法是根據(jù)數(shù)字信號(hào)中存在的最高頻率,而不是最大時(shí)鐘速率。數(shù)字信號(hào)的最高頻率要看設(shè)計(jì)中最快的邊沿速度是多少。因此,我們首先要確定設(shè)計(jì)中最快的信號(hào)的上升和下降時(shí)間。這一信息通常可從設(shè)計(jì)中所用器件的公開說明書中獲取。
第一步:確定最快的邊沿速度
然后就可以利用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算信號(hào)的最大“實(shí)際”頻率成分。Howard W. Johnson博士就此題目寫過一本書《高速數(shù)字設(shè)計(jì)》。在書中,他將這一頻率成分稱為“拐點(diǎn) ”頻率(fknee)。所有快速邊沿的頻譜中都包含無限多的頻率成分,但其中有一個(gè)拐點(diǎn)(或稱“knee”),高于該頻率的頻率成分對(duì)于確定信號(hào)的形狀就無關(guān)緊要了。
第二步:計(jì)算fknee
fknee = 0.5/RT (10% - 90%)
fknee = 0.4/RT (20% - 80%)
對(duì)于上升時(shí)間特性按照10% 到90%閥值定義的信號(hào)而言,拐點(diǎn)頻率fknee等于0.5除以信號(hào)的上升時(shí)間。對(duì)上升時(shí)間特性按照20% 到80%閥值定義的信號(hào)而言(如今的器件規(guī)范中通常采用這種定義方式),fknee等于0.4除以信號(hào)的上升時(shí)間。但注意不要把此處的信號(hào)上升時(shí)間與示波器的上升時(shí)間規(guī)格混淆了,我們這里所說的是實(shí)際的信號(hào)邊沿速度。
第三步就是根據(jù)測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間所需的精確程度來確定測(cè)量該信號(hào)所需的示波器帶寬。表1給出了對(duì)于具備高斯頻響或最大平坦頻響的示波器而言,在各種精度要求下需要的示波器帶寬與fknee的關(guān)系。但要記住的是,大多數(shù)帶寬規(guī)格在1 GHz及以下的示波器通常都是高斯頻響型的,而帶寬超過1 GHz的通常則為最大平坦頻響型的。
表1:根據(jù)需要的精度和示波器頻率響應(yīng)的類型計(jì)算示波器所需帶寬的系數(shù)
第三步:計(jì)算示波器帶寬
下面我們通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子進(jìn)行講解:
對(duì)于在測(cè)量500ps上升時(shí)間(10-90%)時(shí)具有正確的高斯頻率響應(yīng)的示波器,確定其所需的最小帶寬
如果信號(hào)的上升/下降時(shí)間約為500ps(按10%到90%的標(biāo)準(zhǔn)定義),那么該信號(hào)的最大實(shí)際頻率成分((fknee)就約為1 GHz。
fknee = (0.5/500ps) = 1 GHz
如果在進(jìn)行上升時(shí)間和下降時(shí)間參數(shù)測(cè)量時(shí)允許20%的定時(shí)誤差,那么帶寬為1 GHz的示波器就能滿足該數(shù)字測(cè)量應(yīng)用的要求。但如果要求定時(shí)精度在3%范圍內(nèi),那么采用帶寬為2GHz的示波器更好。
20%定時(shí)精度:
示波器帶寬=1.0x1GHz=1.0GHz
3%定時(shí)精度:
示波器帶寬=1.9x1GHz=1.9GHz
下面我們將用幾個(gè)帶寬不同的示波器對(duì)與該例中的信號(hào)具備類似特性的一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
不同帶寬示波器對(duì)同一數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)的測(cè)量比較
圖3給出了利用Agilent 公司帶寬為100MHz的示波器 MSO6014A測(cè)量一個(gè)邊沿速度為500ps(從10%到90%)的100MHz數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)得到的波形結(jié)果。
圖3
從圖中可以看出,該示波器主要只通過了該時(shí)鐘信號(hào)的100MHz基本頻率成分,因此,時(shí)鐘信號(hào)顯示出來大約是正弦波的形狀。帶寬為100MHz的示波器對(duì)許多時(shí)鐘速率在10MHz 到 20MHz 范圍的基于MCU的8bit設(shè)計(jì)而言可能非常合適,但對(duì)于這里測(cè)量的100MHz的時(shí)鐘信號(hào)就明顯不夠了。 圖4給出了利用Agilent公司500MHz帶寬的示波器MSO6054A測(cè)量同一信號(hào)的結(jié)果。
圖4
從圖中可以看出,該示波器最高能捕捉到信號(hào)的5次諧波,這恰好滿足了我們?cè)谇懊娼o出的第一個(gè)經(jīng)驗(yàn)建議。但在我們測(cè)量上升時(shí)間時(shí)發(fā)現(xiàn),用這臺(tái)示波器測(cè)量得到的上升時(shí)間約為750ps。在這種情況下,示波器對(duì)信號(hào)上升時(shí)間的測(cè)量就不是非常準(zhǔn)確,它得到的測(cè)量結(jié)果實(shí)際上很接近它自己的上升時(shí)間(700ps),而不是輸入信號(hào)的上升時(shí)間(接近500ps)。這說明,如果時(shí)序測(cè)量比較重要,那么我們就需要用更高帶寬的示波器才能滿足這一數(shù)字測(cè)量應(yīng)用的要求。
換用Agilent1-GHz帶寬的示波器MSO6104A之后,我們得到的信號(hào)圖像(見圖5)就更準(zhǔn)確了。
圖5
在示波器中選擇上升時(shí)間測(cè)量后,我們得到的測(cè)量結(jié)果約為550ps。這一測(cè)量結(jié)果的精度約為10%,已經(jīng)非常讓人滿意,尤其在需要考慮示波器資金投入的情況下。但有時(shí),即便是1GHz帶寬示波器得到的這種測(cè)量結(jié)果也可能被認(rèn)為精度不夠。如果我們要求對(duì)這個(gè)邊沿速度在500ps的信號(hào)達(dá)到3%的邊沿速度測(cè)量精度,那么我們就需要2 GHz或更高帶寬的示波器,這一點(diǎn)我們?cè)谇懊娴睦又幸呀?jīng)提到。
換用2GHz帶寬的示波器之后,我們現(xiàn)在看到的(見圖6)就是比較精確的時(shí)鐘信號(hào),上升時(shí)間測(cè)量結(jié)果約為495ps。
圖6
安捷倫Infiniium系列高帶寬示波器有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),那就是帶寬可以升級(jí)。如果2 GHz帶寬對(duì)今天的應(yīng)用已經(jīng)足夠,那么您開始可以只購(gòu)買入門級(jí)的2-GHz示波器,以后當(dāng)您需要更高的帶寬時(shí),再將其逐步升級(jí)到13 GHz。
模擬應(yīng)用需要的示波器帶寬
多年之前,大多數(shù)示波器廠商就建議用戶在選擇示波器時(shí),帶寬至少應(yīng)比最大信號(hào)頻率高3倍。盡管這一“3X”準(zhǔn)則并不適用于以時(shí)鐘速率為基礎(chǔ)的數(shù)字應(yīng)用,但它卻仍然適用于已調(diào)RF信號(hào)測(cè)量等模擬應(yīng)用。為了便于讀者理解這一三倍乘子的來歷,我們來看一個(gè)1GHz帶寬示波器的真正頻率響應(yīng)。
圖7所示為對(duì)Agilent1-GHz帶寬示波器MSO6104A的掃頻響應(yīng)測(cè)試(掃頻范圍20 MHz到 2 GHz)。
圖7
從圖中可以看出,恰好在1 GHz處,輸入信號(hào)衰減約為1.7 dB,這還遠(yuǎn)未超出定義示波器帶寬的-3 dB限。然而,要想精確測(cè)量模擬信號(hào),我們只能利用示波器帶寬中衰減最小的相對(duì)平坦的那部分頻帶。對(duì)該示波器而言,在其1 GHz帶寬的大約三分之一處,輸入信號(hào)基本沒有衰減(衰減為0dB)。但并非所有示波器都具備這樣的頻響。
圖8所示的是對(duì)另一廠商的1.5-GHz帶寬示波器進(jìn)行掃頻響應(yīng)測(cè)試的結(jié)果。
圖8
這正是一個(gè)遠(yuǎn)非平坦頻響的例子。該示波器的頻響既不是高斯頻響也不是最大平坦頻響,反而更像“最大起伏”頻響,而且尖峰現(xiàn)象很嚴(yán)重,這會(huì)導(dǎo)致波形嚴(yán)重失真,不論測(cè)量的是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)。不幸的是,示波器的帶寬規(guī)范(即輸入信號(hào)衰減為3dB的頻率)中對(duì)在其他頻率上的信號(hào)衰減或放大沒有任何規(guī)定。在這臺(tái)示波器上,即便是在示波器帶寬的五分之一處,信號(hào)也有大約1dB(10%)的衰減。因此,在這種情況下再根據(jù)3X準(zhǔn)則選擇示波器就很不明智了。所以,在挑選示波器時(shí),最好是選擇著名廠商的產(chǎn)品,而且要密切注意示波器頻響的相對(duì)平坦度。 本文小結(jié)
總的來說,對(duì)數(shù)字應(yīng)用而言,示波器帶寬至少應(yīng)比被測(cè)設(shè)計(jì)的最快時(shí)鐘速率快5倍。但在需要精確測(cè)量信號(hào)的邊沿速度時(shí),則要根據(jù)信號(hào)的最大實(shí)際頻率成分來決定示波器帶寬。
對(duì)模擬應(yīng)用而言,示波器帶寬至少應(yīng)比被測(cè)設(shè)計(jì)中的模擬信號(hào)最高頻率高3倍,但這一經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則只適用于那些在低頻段上頻響相對(duì)平坦的示波器。
而且我們選擇示波器時(shí)也不能只顧眼前,不管將來。只要預(yù)算允許,在今天購(gòu)買稍優(yōu)于應(yīng)用最低要求的示波器可能會(huì)在將來為您節(jié)約不少投資。
評(píng)論
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