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  現在隨著科學技術的不斷發展,示頻譜分析儀波器的測量也越來越精確,雖然進行精確的高速示波器測量可能具有挑戰性,但是運用一些簡單提示和技巧可以顯著改善測量結果。本文收集了一些容易實施的方法,可以確保您的每次時域測量都能夠快速准確地得到結果。盡管其中有些方法看上去很基本,然而令人感到驚訝的是,它們卻常常被人們忽略。

  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。

  校准

  在使用示波器進行測量時最容易忽視的步驟之一是校准。校准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准,如果示波器帶有自校准功能,您在測量前應該運行這個功能。欠補償或過補償的探頭會引入幅度、上升時間和被測信號波形失真測量的嚴重誤差。

  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。電數位示波器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。

  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,對於通用測量,10:1探頭就足夠了;但對於低幅度信號測量,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點都呈現極小的負載。

  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。使用接地夾相當於在接地路徑中加入了一個串聯電感。這個串聯電感和探頭電容共同訊號產生器作用,就會引入振蕩和過衝。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。然後,電子負載把接地夾從探頭上取下,就完成了。現在可以進行測量了,簡單地測一個節點,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電感,幾乎消除了所有的振蕩和過衝。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,然後再接地。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板的元件密集區域內。

  兼容性

  有一種情況非常普遍,人們使用X生產的示波器卻配Y生產的探頭進行測量。事實上,示波器和探頭並不總是可互換或可兼容的。最好的做法是使用同一家生產的示波器和探頭,從而排除任何潛在的衝突問題。

 

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