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示波器基礎(chǔ)知識(shí)(五)

來源:上海騁利電子科技有限公司   2013年09月26日 15:47  

1、使用泰克的TDS2014數(shù)字示波器抓一個(gè)并口的時(shí)序時(shí),總能測(cè)到能量很強(qiáng)的50Hz交流,而測(cè)不到信號(hào),但是示波器的地和所測(cè)并口的地是一致的,怎么辦?

 

答:可以從以下幾方面入手: 

1)檢查示波器是否很好的接地或采用隔離變壓器隔離;

2)附近是否有較強(qiáng)50Hz信號(hào)感應(yīng);

3)在較強(qiáng)干擾環(huán)境下,應(yīng)注意并口的驅(qū)動(dòng)能力及工作頻率與測(cè)試操作選擇是否合適。若只看到50Hz干擾正弦波,且波形較規(guī)則,則應(yīng)考慮并口可能未工作;

4)檢查一下探頭尖是否損壞了;

5)建議把用不著的外設(shè)都撥掉,也有可能從顯示器上來的;

6)如果示波器用了很久,就要考慮底線是否正常,就是那個(gè)小夾子。把探頭取下,用萬用表量一量。

 

2、要解決抗電源干擾問題,想測(cè)量總電源的干擾信號(hào)串入到弱信號(hào)放大器電源的情形。結(jié)果,即使示波器 探頭和地連在一起,都有干擾信號(hào),不管測(cè)哪里都一樣。干擾信號(hào)是音頻。這是為什么?

 

答:要注意的問題有:

1)示波器的接地問題,示波器的機(jī)殼和探頭的參考地線都是連接地線的,因此良好的接地是測(cè)量干擾的首要條件;

2)示波器參考地線引入的干擾問題,由于普通探頭通常都有一段接地線,會(huì)與待測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)類似環(huán)形天線的干擾路徑,引入比較大的干擾,因此要盡量減少這一干擾,可以采用的方法是將探頭帽拿掉,不使用探頭上引出的地線,而直接使用探頭和探頭內(nèi)的地點(diǎn)接觸待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量;

3)使用差分測(cè)量的方法,消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭,比如專門針對(duì)小信號(hào)的ADA400A可以測(cè)量到幾百微伏,用于高速信號(hào)測(cè)量的P7350提供高達(dá)5GHz的帶寬; 

4)在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信號(hào)捕獲模式,可以過濾信號(hào)上疊加的隨機(jī)噪聲。

 

3、在EMC試驗(yàn)中有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)指示表短暫的指示消失現(xiàn)象,使用示波器進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過程中示波器有屏幕整個(gè)晃動(dòng)的現(xiàn)象。試驗(yàn)的項(xiàng)目是EFT(瞬變脈沖串抗擾度試驗(yàn)),如何解釋和怎樣在試驗(yàn)中消除這種現(xiàn)象?

 

答:EFT有時(shí)會(huì)對(duì)示波器造成干擾,造成誤觸發(fā),可嘗試使用示波器 的高頻抑制觸發(fā)模式,限制示波器帶寬等辦法。

 

4、為什么示波器有時(shí)候抓不到經(jīng)過放大后的電流信號(hào)?

 

答:如果信號(hào)的確存在,但示波器有時(shí)能抓到,有時(shí)抓不到,這可能和示波器的設(shè)置有關(guān)系。通常若您可將示波器觸發(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,如果這種方式還不行,通常儀器可能出了問題。

5、新型數(shù)字示波器怎樣用于單片機(jī)開發(fā)呢?

 

答:?jiǎn)纹瑱C(jī)電路開發(fā)過程中,一般來講所用的元件和芯片本身都沒有問題,有問題的往往是他們之間相互通信和預(yù)想的不同,單片機(jī)中,常見的總線是SPI,I2C,USB,LIN,CAN, ;54621A和54621D示波器本身支持串行信號(hào)的觸發(fā)功能,可直接調(diào)試串行總線上的通信情況,另外,若您使用DSP結(jié)合MCU開發(fā)電路板,可能牽涉到軟硬件聯(lián)調(diào),這時(shí)您可以用54621D的數(shù)字 邏輯通道連接到控制線或數(shù)據(jù)、地址線上,借以判斷在特定的操作條件或子程序運(yùn)行下,電路是否能正常工作。而且其每通道2M點(diǎn)的存儲(chǔ)深度非常有助于分析問題的原因,觀察長(zhǎng)時(shí)間的串行信號(hào),觀察握手時(shí)序等。而且其放大功能,可將信號(hào)放大數(shù)萬倍以觀察細(xì)節(jié)。

 

6、新型數(shù)字示波器54621A和54621D在檢測(cè)時(shí)是否對(duì)(Inter-IC)總線的不同信號(hào)和不同速率有影響呢?

 

答:I2C,Bus信號(hào)一般工作速率不超過400Kbit/s,zui近也出現(xiàn)了幾Mbit/s的芯片,54621A和54621D在設(shè)置觸發(fā)條件時(shí),無需顧及不同速率的影響,但對(duì)其它總線,如CAN總線,您先要在示波器上設(shè)置CAN總線當(dāng)前的實(shí)際工作速率以便示波器能正確解協(xié)議,并正確觸發(fā)。 

 

7、除示波器54621A和54621D外,還有什么其他儀器可以檢測(cè)和分析Inter-IC總線信號(hào)?

 

答:想對(duì)Inter-IC總線信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的分析,如協(xié)議級(jí)的分析,可使用安捷倫的邏輯分析儀,但相對(duì)來說,價(jià)格比54621A/D要高。

 

8、數(shù)字示波器的各種觸發(fā)的應(yīng)用,比如說邊沿觸發(fā),毛刺觸發(fā)和脈寬觸發(fā)等,它們各自適合測(cè)試那種信號(hào)?

 

答:

1)edge、trigger、邊沿觸發(fā)、可設(shè)觸發(fā)電平、上升沿或下降沿、邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā);

2)advanced、trigger、即觸發(fā),里面含概各種不同的觸發(fā)功能,可以根據(jù)被測(cè)信號(hào)的特征,設(shè)置相應(yīng)的觸發(fā)條件,定位感興趣的波形。

 

觸發(fā)是電路調(diào)試的關(guān)鍵。在電路調(diào)試過程中,如果事先不了解被測(cè)信號(hào)可能的問題,可以先使用泰克數(shù)字熒光示波器,利用400,000/秒波形捕獲速度,迅速發(fā)現(xiàn)電路中的各種問題,再配合不同的觸發(fā)功能來進(jìn)行故障的細(xì)節(jié)定位,這樣可以縮短您的調(diào)試周期。

 

9、關(guān)于毛刺測(cè)量,以前請(qǐng)教過相關(guān)的技術(shù)人員,得到的答復(fù)是,示波器所能捕捉的zui小毛刺就是示波器的采樣速率。是否所有的示波器都遵循這一規(guī)律?此時(shí)示波器的前置濾波器不會(huì)對(duì)它有影響嗎?

 

答:不能斷言所有的示波器都是這樣。比如,有些示波器 達(dá)到1GS/s,帶寬只有60MHz,顯然,1ns的毛刺不可能捕捉到。其實(shí)捕捉毛刺的能力除了帶寬,采樣率,還取決于波形捕獲率,即每秒能夠捕捉的波形數(shù)量,詳情請(qǐng)參見泰克關(guān)于DPO的應(yīng)用文章。

 

10、在使用示波器時(shí)如何消除毛刺?

 

答:如果毛刺是信號(hào)本身固有的,而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號(hào)(如正弦信號(hào)),可以用高頻抑制觸發(fā)方式,通常可同步該信號(hào)。如果信號(hào)本身有毛刺,但想讓示波器慮除該毛刺,不顯示毛刺,通常很難做到??梢栽囍褂孟拗茙挼姆椒ǎ恍⌒目赡芤矔?huì)把信號(hào)本身慮掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器,一般來說,使用狀態(tài)采集的方法,有些在定時(shí)方式下采集到的毛刺,就看不到了。

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