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示波器的使用時需要注意的以下幾點

2012-08-10

帶寬
    為了精確地測量頻率響應和快速上升沿,示波器和探頭必須具有足夠的帶寬。一個好的經驗規(guī)則是示波器和探頭(探頭也有帶寬限制)的帶寬應該是被測信號最高頻率的3~5倍。-3dB帶寬衰減會引入30%的幅度測量誤差,因此示波器和探頭的帶寬越寬越好。
    兼容性
    有一種情況非常普遍,人們使用X公司生產的示波器卻配Y公司生產的探頭進行測量。事實上,示波器和探頭并不總是可互換或可兼容的。最好的做法是使用同一家公司生產的示波器和探頭,從而排除任何潛在的沖突問題。
    校準
    在使用示波器進行測量時最容易忽視的步驟之一是校準。校準是一種簡單易行的方法,可以確保您的每次測量都是從頭開始,不受上次測量的影響。在開始測量前應該進行手動校準,如果示波器帶有自校準功能,您在測量前應該運行這個功能。欠補償或過補償?shù)奶筋^會引入幅度、上升時間和被測信號波形失真測量的嚴重誤差。
    探頭
    為具體的測量任務選用合適的探頭總會得到最好的測量結果。通常,對于通用測量,10:1探頭就足夠了;但對于低幅度信號測量,您可能要考慮使用1:1探頭。在進行高速測量時,應該著重考慮探頭電容。具有大電容值的探頭會減緩上升和下降沿,而且在檢測某些器件(例如高速運放)的輸入或輸出端時,甚至會引起這些器件產生振蕩。因此,測量高速電路的另外一點考慮是使用有源FET探頭。有源探頭通常具有較低的觸點電容(通常為幾個pF)和極高的阻抗,因此有源探頭對任何被測節(jié)點都呈現(xiàn)極小的負載。
    探頭接地
    在進行高速測量時,可能犯的最大錯誤是使用探頭接地夾,造成示波器探頭問題。使用接地夾相當于在接地路徑中加入了一個串聯(lián)電感。這個串聯(lián)電感和探頭電容共同作用,就會引入振蕩和過沖。最好的接地連接方法是使用探頭內部的接地屏蔽網,只是您得拆開探頭。不過,這不難做到。首先,從探頭探針上松開塑料外皮,把它從探頭上褪下。這時探頭的金屬接地屏蔽網就露出來了。然后,把接地夾從探頭上取下,就完成了。現(xiàn)在可以進行測量了,簡單地測一個節(jié)點,將探頭的金屬接地屏蔽網接到最接近的被測電路接地點。這種方法可以排除任何串聯(lián)電感,幾乎消除了所有的振蕩和過沖。如果您找不到最接近的接地點,就將一段總線在示波器探頭的金屬接地屏蔽網上繞幾圈,然后再接地。您可以使用幾乎所有的小金屬物件來做接地連接,我使用過改錐、紙夾和鑷子。我最喜歡用的是鑷子,因為鑷子的尖端可以戳到接地平面上,也能插到PCB板的元件密集區(qū)域內。
    差分測量
    在進行時差或傳輸延遲的測量時,請確保使用的是同樣長度的兩個探頭。電纜的傳輸延遲大約為1.5ns/ft。電纜長度不一樣會給你帶來麻煩。例如,使用一根3英尺和一根6英尺長的電纜示波器探頭測量傳輸延遲,電纜長度差會造成大約4.5納秒(ns)的誤差,當要分辨以1ns為單位的測量時,這是相當大的誤差。

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