示波器知識百問(十一)
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幸运赛车计划网页版:示波器知識百問(十一)

發布人:幸运赛车在线观看 發布時間:2019年5月8日 〖打印本文
55. 示波器如何顯示兩個采樣點之間的波形? 

答:示波器的顯示方式有多種:點顯示、正弦內插顯示、直線連接顯示;示波器的缺省顯示方式通常為矢量連接顯示方式,有的示波器僅支持直線連接方式;無論是直線連接還是正弦內插,在兩個實際采樣點之間提供的信息都不是實際采集的,由于直線連接方式可能會導致顯示出現突變,如在一正弦波的波峰采集一個點,兩邊的波谷各采集一點,會顯示出三角波,而用正弦內插顯示出來仍是正弦波,所以,有些應用文章中的說法是:采用直線連接,對采樣率的要求更高,如10倍的關系(以真實再現波形);采用正弦內插,對采樣率要求稍低以下,也有文章說,2.5倍就可以,工程上一般說4倍以上,也有5倍,6倍的說法。 

56. PCB板上的高速信號特征:156.25MHZ差分時鐘信號,Rise/Fall Time(20%~80%)<100ps,jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps),skew(+ vs.-)<20ps,請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量?測量誤差可達多少? 

答:對于156.25MHz 差分時鐘信號,Rise/Fall Time(20%~80%)<100ps ,若您想精確測試該上升時間,如3%的測試精度,0.4/100ps *1.4 = 5.6GHz 帶寬示波器及其探頭系統,若10%精度可接受,0.4/100ps*1.2 = 4.8GHz 帶寬示波器及其探頭系統。注意若您使用差分探頭,您要確保,從被測點算起,整個示波器的帶寬是5.6GHz, 幸運的是目前安捷倫推出了7GHz帶寬的差分探頭。同時,54855A本身的上升時間指標實測是65ps , 說明書上給出72ps的指標。jitter tolerance(p-p<30ps,RMS<2ps) , 要精確測量抖動指標,要求示波器本身的抖動指標要更高,54855A本身的觸發抖動指標是1ps RMS ,比業界同類產品好7倍,另一相關指標是Delta Time meas. Accuracy (peak) 是± [ (7.0 ps) + (1 x ppm * |reading|) ],好過同類產品2倍以上,這和它真正使用20GSa/s的A/D有關,它消除了使用多個(10GSa/s A/D 或 5GSa/s A/D) 拼湊成一個20GSa/s所帶來的誤差。 

57. 在選擇示波器時,一般考慮的多的是帶寬。那么,在什么情況下要考慮采樣速率? 

答:取決于被測對象,在帶寬滿足的前提下,希望最小采樣間隔(采樣率的倒數)能夠捕捉到您需要的信號細節。業界有些關于采樣速率經驗公式,但基本上都是針對示波器帶寬得出的,實際應用中,最好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型,對正弦波,選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的3倍,以上,采樣率是帶寬的4到5倍,實際上是信號的12到15倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號細節。若您正在使用示波器,可透過以下方法驗證采樣率是否夠用: 

將波形停下來,放大波形,若發現波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無礙。也可用點顯示來分析,采樣率是否夠用。 

58. 100MHz的模擬示波器可以較清楚看到寄生波形,而100MHz的數字示波器卻看不到(僅能看到波形加粗)? 

答:此現象和示波器顯示有關,模擬示波器上看到的跡線一般較細,它通過垂直偏轉器直接將電壓打到屏幕上,而且掃描速率和波形刷新率都很快。數字示波器是通過A/D將波形電壓量化,存到內存中,處理之后再顯示,數字示波器屏幕的顯示分辨率是有限的,通常為640點或1000點,若您將示波器的存儲深度(記錄長度)設置成10K或2M, 這意味著,要讓內存中10K或2M點的信息量通過640個點或1000個點來反映,無論算法有多好,都會帶來一定的顯示誤差,波形加粗的程度和存儲深度是相關的,這些問題是數字示波器特有的問題,另外數字示波器缺省顯示方式為矢量顯示方式,即會在兩個采樣點之間以線性算法,或正弦內插算法插入一些點,模擬示波器沒有這些問題。您可試著將示波器記錄長度改為500點,并將矢量顯示改為點顯示,觀察數字示波器每次采樣實際得到的數據,調整時基,可以清楚得看到這些點,即使使用矢量顯示,線會變細些。僅從儀器角度出發,另外測量小信號,使用1:1得探頭得結果,可能會比10:1探頭更好些 。另外,模擬示波器沒有采樣率得概念,只有掃描速率概念,使用數字示波器,采樣率很多時候需考慮。 

59. 模擬和數字示波器在觀察波形的細部時,那個更有優勢(例如:在過零點和峰值時,觀察1%以下的寄生波形)? 

答:觀察1%以下的寄生波形,無論是模擬示波器還是數字示波器,觀察其精度都不是很好,模擬示波器的垂直精度未必比數字示波器更高,如某500MHz帶寬的模擬示波器垂直精度是+/-3%, 并不比數字示波器(通常為1~2%精度)更具優勢,而且對細節,數字示波器的自動測量功能比模擬示波器的人工測量更精確。 

60. 數字示波器一般提供在線顯示均方根值,它的精度一般是多少? 

答:示波器的幅值測量精度,很多人用A/D位數來衡量,實際上,隨著您所用的示波器帶寬,實際的采樣率設置等,會有變化,若帶寬不夠,本身帶來的幅值測量誤差就很大,若帶寬夠了,采樣設置很高,實際的幅值測量精度就不如采樣率低的時候的精度(您有時可參考示波器的用戶手冊,它可能會給出不同采樣率下,示波器的A/D實際有效位數);總的來講,示波器測量幅值,包括均方根值的精度往往不如萬用表,同樣,測量頻率,它不如頻率計數器。 
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