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解决示波器中测量到空间噪声及选购指南

时间:2020-04-17    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

解决示波器中测量到空间噪声

  空间噪声对探头的影响是存在的。相信大多数同行,都会有经验,在测量电路的电源纹波时,我们经常在示波器中测量到空间噪声。

  当我们将示波器探头与地线(鳄鱼夹)短路“鳄鱼夹咬合探头”,尝试将探头靠近电路板,我们可以从示波器上探测到空间噪声。我们一般倾向认为,这是因为探头的鳄鱼夹地线,构成了一根“天线”,接收来自空间辐射的缘故。

  特别是,如果板上存在DC/DC电路,我们将咬合探头越靠近DC/DC芯片,我们将能够得到一个特别清晰的波形,无疑的,这是DC/DC的空间噪声,在我们测试的电路板上,这个纹波甚至可以达到60mVpp(当“天线”非常靠近DC/DC时)。

  因此,如果我们使用示波器上的地线(鳄鱼夹线),在电源纹波测量,特别是存在DC/DC电路板的测量时,无可避免,我们将受到主要由于DC/DC电路造成的空间噪声的影响。无论我们测量电路板上的那个触点,甚至是GND点,我们将清楚看到这个纹波的存在。在我们的测试板上,这个纹波大小一般为15~20mVpp。特别要注意的是,纹波波形与DC/DC的噪声是基本相同的。

  解决方式

  一个简单常用的技巧就是,测量的过程,不要使用如此长的鳄鱼夹地线,将它遗忘掉。在探头间隔2mm不到的地金属环上,用焊锡缠绕数圈,焊锡丝长度尽量短,另一头焊在电路板上,距离测量点较近的GND即可。

  使用这个简单的方式,我们将来自DC/DC的空间噪声降到5mVpp。应注意,“尽量短”的焊锡长度是重要的,哪怕长度多出5mm,在我们的测试中,都能够显著将DC/DC波形的空间噪声的影响提升数倍。

标签: 示波器
示波器 解决示波器中测量到空间噪声_示波器

示波器的那些功能介绍

    示波器的类型极为繁多,根据其用途与特点来分,可以分为以下7大类。


    1.通用示波器


    通用示波器是指采用单束示波管的宽带示波器,常见的有单时基单踪或双踪示波器,还有双时基单踪或双踪示波器等。


    从使用功能上看,通用性能强,可对电信号进行定性和定量的分析或测量。


    通用示波器根据其垂直信道的频带宽度,又可分为以下3种。


    (1)低频示波器:指垂直信道频带宽度不大于1MHz的示波器。


    (2)普通示波器:指垂直信道频带宽度在5~60MHz范围内的示波器。


    (3)宽带示波器:指垂直信道频带宽度在60MHz以上的示波器。目前,其上限频率已达到1000MHz以上。


    2.多束示波器


    多束示波器采用多束示波管,在荧光屏上可同时显示两个以上的波形;


    而每个波形又都是单独的电子束产生的,这对于观察和比较两个以上信号的波形是十分方便直观的,故多束示波器又称为多线示波器。


    3.取样示波器


    取样示波器是采用取样技术,将高频(快速变化)信号模拟变换为低频(慢速变化)信号,再用通用示波器的原理显示其波形。


    经取样得到的样品信号与被测信号相似,仅是周期被展宽,由此可以直接观察细节部分。采用取样示波器对高频信号进行测试,使用起来十分方便。


    4.记忆、存储示波器


    记忆、存储示波器除了具有通用示波器的功能外,还具有记忆功能。


    不仅可以测量单次瞬变过程和非周期性信号,而且还可对不同时间或不同地点发生的多个信号进行观察和比较,使用十分方便。


    记忆示波器对信号波形能够存储,*长存储时间可达数天。被存储的信息随时可以开机显示和提取。


    采用记忆示波器来进行存储信息功能的示波器称为记忆示波器;而采用数字电路存储技术实现信息存储的示波器称为存储示波器。后者的存储时间是无限的。


    5.逻辑示波器


    逻辑示波器又称为逻辑分析仪,它具有8~32个输入通道,同时可以观测单次并行多路信号。


    这类示波器具有存储器,可以连续对数据进行存储,故特别适用于对微处理器的二进制信号进行测量。


    6.智能示波器


    智能示波器除了具有上述示波器的显示与记忆功能外,还可以在微处理器的控制信号下完成自动测量功能。


    在显示信号波形的同时,还可以马文字、数字的形式显示出测试计算的结果。由此可使测量时间大大缩短,提高了工作频率。


    7.特殊示波器


    特殊示波器是具有特殊用途的专用示波器,如变电示波器、超低频示波器、行波示波器、矢量示波器、电视示波器、高压示波器等。

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示波器探头的使用方法

  别看一个示波器探头很简单,其实还是很有讲究的。以下是 圈圈使用示波器探头的一点小经验,供大家使用时参考一下。 首先是带宽,这个通常会在探头上写明,多少MHz。如果探头 的带宽不够,示波器的带宽再高也是无用,瓶颈效应。
  另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗 匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电 容,有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调 节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话,测量到的波 形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下:首先将示波 器的输入选择打在GND上,然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在 示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的 水平中线重合),如果不是,则需要调节水平平衡旋钮(通常模 拟示波器有这个调节端子,在小孔中,需要用螺丝刀伸进去调节。
  数字示波器不用调节。然后,再将示波器的输入选择打到直流 耦合上,并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般 示波器都带有这输出端子,通常是1KHz的方波信号),然后调节 扫描时间旋钮,使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮, 使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两 边,看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象,则说明需要调节 探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之,直到上下两边的波形都水平,没有过冲为止。当然,可能由于示波器探头质量的问题, 可能调不到完全无失真的效果,这时只能调到较佳效果了。
  其实示波器具有什么功能在最大程度上取决于示波器探头的种类,如果你探头是只能探测电子波动的,那你这台示波器就只能够探测电子的活动,或者说你给你的示波器装上了一个磁场探头,那么一些通过磁场发生的物质变化,就能够被你的示波器探测到,总体上说来,示波器的工作原理就是通过探头将过程与变化产生的物理变化因素转化成电流输入示波器中,最后以图形的形式显示在我们的眼睛前。

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示波器 示波器探头的使用方法_示波器

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