數(shù)字示波器常見問題的處理(二)
問題6:每臺示波器都有一個(gè)頻率范圍,比如10M、60M、100M...我手頭用的示波器標(biāo)稱為60MHz,是不是可以理解為它最大可以測到60MHz?可我用它測4.1943MHz的方波時(shí)都測不到,這是什么原因?
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,若輸入峰峰值為1V的60MHz正弦波到60MHz帶寬示波器上,您在示波器上將看到0.707V的信號(30%幅值測量誤差)。如果測試方波,選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是信號上升時(shí)間,示波器帶寬=0.35/信號上升時(shí)間×3,此時(shí)您的上升時(shí)間測量誤差為5.4%左右。測量誤差為5.4%左右。
示波器的探頭帶寬也很重要,若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(huì)使示波器帶寬大大下降。如若使用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,將會(huì)進(jìn)一步降低探頭性能,但對4MHz左右方波不應(yīng)有太大影響,因?yàn)樗俣炔皇呛芸臁?br />
另外還要看一下示波器使用手冊,有的60MHz示波器在1:1設(shè)置下,其實(shí)際帶寬將銳減到6MHz以下,對于4MHz左右的方波,其三次諧波是12MHz,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(該現(xiàn)象很容易排除),建議用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。
問題7:有些瞬時(shí)信號稍縱即失,如何捕捉并使其重現(xiàn)?
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),注意示波器的存儲(chǔ)深度將決定您能采集信號的時(shí)間以及能用到的最大采樣速率。
問題8:如何理解“考核波形采樣率夠不夠時(shí),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)就說明采樣率就不夠,否則無礙。也可用點(diǎn)顯示來分析采樣率是否夠用!?
答:曾經(jīng)有幸給用戶做過實(shí)測,曾親歷這種現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)被測對象是一種看上去很隨機(jī)且高速變化的信號,用戶將觸發(fā)電平設(shè)在-13V左右。波形采集下來后想放大測量細(xì)節(jié)時(shí),卻發(fā)現(xiàn)改變示波器時(shí)基(SEC/DIV)設(shè)置時(shí),信號幅值突然變小,我當(dāng)時(shí)將示波器改成點(diǎn)顯示,發(fā)現(xiàn)好像是點(diǎn)數(shù)(存儲(chǔ)深度)不夠,但我比較點(diǎn)顯示和矢量顯示后,發(fā)現(xiàn)若矢量顯示有一定可信性,那么就是當(dāng)前的兩個(gè)采樣間隔(采樣率的倒數(shù))中信號有突變,但未能被采集到(采樣間隔不夠細(xì),即采樣率不夠高)。我換了一臺同樣存儲(chǔ)深度但采樣率較高的
示波器,發(fā)現(xiàn)問題消失了。
存儲(chǔ)深度也會(huì)影響示波器能用到的實(shí)際最大采樣率。存儲(chǔ)深度太淺可能是個(gè)問題,因?yàn)榇鎯?chǔ)深度可能限制能實(shí)際用到的最大采樣速率,但實(shí)質(zhì)上是采樣率不夠,丟失了信號細(xì)節(jié)。存儲(chǔ)深度不夠深,可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際采樣率不高,這一點(diǎn)跟廠家提供的指標(biāo)關(guān)系不大。