基礎(chǔ)泰克示波器選型指南這10點(diǎn)很重要

第第頁(yè)基礎(chǔ)泰克示波器選型指南，這10點(diǎn)很重要基礎(chǔ)示波器是獲得信號(hào)，調(diào)試電路或檢查信號(hào)質(zhì)量的窗口。它們一般擁有50MHz~200MHz的帶寬，幾乎用于每個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、教育實(shí)驗(yàn)室、服務(wù)中心和制造車(chē)間中。

不管您每月購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)新示波器，還是每五年購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)新示波器，安泰測(cè)試分享的本指南都可以讓您迅速了解多個(gè)關(guān)鍵因素，確定基礎(chǔ)示波器是否適合您手邊的工作。1.帶寬帶寬是指正弦波輸入信號(hào)衰減到實(shí)際幅度70.7%時(shí)的頻率(-3dB或“一半功率”點(diǎn)，這里顯示的是100MHz示波器)。

系統(tǒng)帶寬決定著示波器’測(cè)量模擬信號(hào)的能力。具體地講，它決定著儀器可以準(zhǔn)確測(cè)量的最大頻率。帶寬也是價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。

確定你需要什么a.例如，100MHz示波器通常保證在100MHz時(shí)的衰減低于30%。為保證幅度精度好于2%，輸入應(yīng)低于20MHz。

b.對(duì)數(shù)字信號(hào)，測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間是關(guān)鍵。帶寬及采樣率決定著示波器可以測(cè)量的最小上升時(shí)間。

c.探頭和示波器構(gòu)成了擁有整體帶寬的測(cè)量系統(tǒng)。使用低帶寬探頭會(huì)降低整體帶寬，所以一定要使用與示波器配套的探頭。

在選擇帶寬時(shí)，可以使用“五倍法則”。示波器帶寬≥5x關(guān)心的最大頻率如果帶寬太低，示波器將不能分辨高頻變化。幅度將會(huì)失真，邊沿會(huì)降慢，細(xì)節(jié)會(huì)丟失。

2.采樣率示波器的采樣率與攝像機(jī)的幀速率類(lèi)似，決定著示波器可以捕獲多少波形細(xì)節(jié)。

確定你需要什么a.采樣率(樣點(diǎn)/秒，S/s)是示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻次。我們?cè)俅瓮扑]“五倍法則”：使用的采樣率至少是電路最高頻率成分的5倍。b.大多數(shù)基礎(chǔ)示波器的(最大)采樣率是1~2GS/s。記住，基礎(chǔ)示波器的帶寬最高200MHz，因此示波器設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在最大帶寬下構(gòu)建5~10倍的過(guò)采樣率。c.采樣速度越快，您丟失的信息越少，示波器越能更好地表示被測(cè)信號(hào)，當(dāng)然填充內(nèi)存的速度也越快，這會(huì)限制您能夠捕獲的數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度。

捕獲毛刺需要速度！內(nèi)奎斯特指出，信號(hào)的采樣速度至少是其最高頻率成分的兩倍，才能準(zhǔn)確重建信號(hào)，避免失真(采樣不足)。但是，內(nèi)奎斯特是絕對(duì)最小值，只適用于正弦波，并假設(shè)信號(hào)是連續(xù)信號(hào)。根據(jù)定義，毛刺并不是連續(xù)的，因此采樣率僅為最高頻率成分的速率的兩倍是不夠的。

3.足夠的輸入通道—以及適當(dāng)?shù)耐ǖ罃?shù)量數(shù)字示波器對(duì)模擬通道采樣，存儲(chǔ)和顯示數(shù)據(jù)。一般說(shuō)來(lái)，通道數(shù)量越多越好，但增加通道也會(huì)抬高價(jià)格。

確定你需要什么a.選擇2條模擬通道還是4條模擬通道取決于應(yīng)用。例如，兩條通道可以把器件的輸入與其輸出進(jìn)行對(duì)比。四條模擬通道可以比較更多的信號(hào)，您可以更靈活地在數(shù)學(xué)上組合更多的通道(例如，相乘得功率，相減得差分信號(hào))。

b.混合信號(hào)示波器增加了數(shù)字定時(shí)通道，指明高低狀態(tài)，可以一起顯示為一個(gè)總線(xiàn)波形。不管選擇什么，所有通道都應(yīng)有良好的量程、線(xiàn)性度、增益精度、平坦度和抗靜電能力。某些儀器在不同通道之間共享采樣系統(tǒng)，以節(jié)約成本。但要注意，打開(kāi)的通道數(shù)量會(huì)降低采樣率。

選擇足夠的通道示波器擁有的時(shí)間相關(guān)的模擬通道和數(shù)字通道越多，在電路中能夠同時(shí)測(cè)量的點(diǎn)數(shù)越多，在寬并行總線(xiàn)中解碼越容易。上面的實(shí)例顯示了2個(gè)模擬波形、2個(gè)數(shù)字波形和1個(gè)解碼后的總線(xiàn)波形。

4.兼容的探頭良好的測(cè)量從探頭尖端開(kāi)始。示波器和探頭作為一個(gè)整體系統(tǒng)工作，因此在選擇示波器時(shí)一定要考慮探頭。

a.在測(cè)量過(guò)程中，探頭實(shí)際上成為了電路的一部分，引入了阻性、容性和感性負(fù)載，會(huì)對(duì)測(cè)量發(fā)出預(yù)警。為最大限度地減少影響，最好使用為示波器配套設(shè)計(jì)的探頭。b.應(yīng)選擇擁有足夠帶寬的無(wú)源探頭。探頭的帶寬應(yīng)與示波器的帶寬相匹配。c.各種兼容探頭可以在更多的應(yīng)用中使用示波器。在購(gòu)買(mǎi)前，應(yīng)查看為示波器提供了哪些探頭。使用適合作業(yè)的探頭d.無(wú)源探頭：10X衰減的探頭為電路提供受控的阻抗和電容，適合大多數(shù)參考地電平的測(cè)量。大多數(shù)示波器都帶有無(wú)源探頭，每條輸入通道需要一只無(wú)源探頭。e.高壓差分探頭：差分探頭允許參考地電平的示波器獲得安全準(zhǔn)確的浮動(dòng)測(cè)量和差分測(cè)量。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室至少應(yīng)該有一只高壓差分探頭！f.邏輯探頭：邏輯探頭把數(shù)字信號(hào)傳送到混合信號(hào)示波器的前端。它們包括“飛線(xiàn)”及專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的附件，連接電路板上很小的測(cè)試點(diǎn)。g.電流探頭：通過(guò)增加電流探頭，示波器當(dāng)然可以測(cè)量電流，同時(shí)還能計(jì)算和顯示瞬時(shí)功率。

5.觸發(fā)觸發(fā)提供了穩(wěn)定的顯示畫(huà)面，可以放大復(fù)雜波形中的具體部分。確定你需要什么所有示波器都提供邊沿觸發(fā)，大多數(shù)示波器提供脈寬觸發(fā)。a.為采集異常事件及最有效地利用示波器的記錄長(zhǎng)度，選擇的示波器應(yīng)在比較有挑戰(zhàn)性的信號(hào)上提供高級(jí)觸發(fā)功能。b.提供的觸發(fā)選項(xiàng)范圍越寬，示波器的功能越多，找到問(wèn)題根本原因的速度也就越快！-數(shù)字/脈沖觸發(fā)：脈寬，欠幅脈沖，上升/下降時(shí)間，建立時(shí)間和保持時(shí)間-邏輯觸發(fā)-串行數(shù)據(jù)觸發(fā)：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)采用串行總線(xiàn)(I2C,SPI,CAN/LIN…)和并行總線(xiàn)-視頻觸發(fā)高級(jí)觸發(fā)找到適當(dāng)?shù)男畔⒂|發(fā)可以隔離一組波形，查看發(fā)生什么問(wèn)題。專(zhuān)用觸發(fā)可以對(duì)輸入信號(hào)中的具體情況做出反應(yīng)，簡(jiǎn)便地檢測(cè)信號(hào)，例如比本應(yīng)寬度窄的脈沖。

6.記錄長(zhǎng)度記錄長(zhǎng)度是一條完整的波形記錄中的點(diǎn)數(shù)。示波器只能存儲(chǔ)數(shù)量有限的樣點(diǎn)，因此一般來(lái)說(shuō)，記錄長(zhǎng)度越大越好。確定你需要什么a.捕獲的時(shí)間=記錄長(zhǎng)度/采樣率，因此如果記錄長(zhǎng)度為1M點(diǎn)，采樣率為250MS/s，那么示波器捕獲的時(shí)間長(zhǎng)度為4ms。b.當(dāng)今示波器可以選擇記錄長(zhǎng)度，優(yōu)化應(yīng)用所需的細(xì)節(jié)水平。c.優(yōu)秀的基礎(chǔ)示波器將存儲(chǔ)超過(guò)2,000點(diǎn)，對(duì)穩(wěn)定的正弦波信號(hào)來(lái)說(shuō)絕對(duì)足夠了(可能需要500點(diǎn))。但如果想找到復(fù)雜的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中定時(shí)異常的原因，應(yīng)考慮1M點(diǎn)以上的記錄長(zhǎng)度。d.縮放和卷動(dòng)可以放大關(guān)心的事件，在時(shí)間上向前或向后卷動(dòng)區(qū)域。e.搜索和標(biāo)記可以搜索整個(gè)采集數(shù)據(jù)，自動(dòng)標(biāo)記用戶(hù)指定事件發(fā)生的每個(gè)時(shí)點(diǎn)。擁有幾百萬(wàn)點(diǎn)記錄長(zhǎng)度的示波器可以顯示幾屏的信號(hào)活動(dòng)，這對(duì)考察復(fù)雜波形至關(guān)重要?？吹礁蟮漠?huà)面長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度可以查看長(zhǎng)時(shí)間窗口，可以以良好的分辨率放大查看信號(hào)細(xì)節(jié)。

7.自動(dòng)測(cè)量和分析自動(dòng)測(cè)量波形可以更簡(jiǎn)便地獲得準(zhǔn)確的數(shù)字讀數(shù)。確定你需要什么a.大多數(shù)示波器提供了前面板按鈕和/或基于屏幕的菜單，可以獲得準(zhǔn)確的自動(dòng)測(cè)量。b.大多數(shù)示波器上的基礎(chǔ)選項(xiàng)包括幅度、周期和上升/下降時(shí)間。許多數(shù)字示波器還提供了中間值和RMS計(jì)算、占空比和其他數(shù)學(xué)運(yùn)算。c.測(cè)量“選通”可以確定計(jì)算波形使用的波形段。d.通道數(shù)學(xué)功能可以加、減、乘波形。使用波形乘法，電壓和電流相乘得功率。使用減法，可以得到近似的差分測(cè)量。e.快速傅立葉變換(FFT)功能可以查看采集的波形的頻譜。自動(dòng)測(cè)量功能顯示為屏幕上的數(shù)字字母讀數(shù)，要比直接格線(xiàn)插補(bǔ)更準(zhǔn)確。查看頻域的窗口基礎(chǔ)示波器通常包括FFT功能，可以查看采集的波形的頻譜，適用于確定噪聲來(lái)源。

8.操作簡(jiǎn)便示波器應(yīng)操作簡(jiǎn)便，即使是對(duì)偶爾使用的用戶(hù)。用戶(hù)界面在計(jì)算“所需信息”方面會(huì)占大量的時(shí)間。確定你需要什么a.使用頻繁的調(diào)節(jié)功能應(yīng)有專(zhuān)用旋鈕。b.AUTOSET和/或DEFAULT按鈕可以瞬時(shí)設(shè)置。c.示波器應(yīng)反應(yīng)速度快，能夠?qū)ψ兓氖录杆僮龀龇磻?yīng)。d.應(yīng)支持本地語(yǔ)言，包括菜單系統(tǒng)、內(nèi)置幫助、手冊(cè)，最好還有前面板貼紙。特別是對(duì)教育機(jī)構(gòu)示波器領(lǐng)域相對(duì)較新的技術(shù)是能夠在顯示屏上直接顯示實(shí)驗(yàn)程序和小貼士，另外還提供報(bào)告生成工具，幫助學(xué)生獲得更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。與工作方式相匹配的控件示波器應(yīng)提供不同的儀器操作方式。內(nèi)置幫助可以提供方便的內(nèi)置參考手冊(cè)，智能菜單則可以簡(jiǎn)便地進(jìn)入多功能上下文相關(guān)命令。

9.連接能力把示波器直接連接到計(jì)算機(jī)上，或通過(guò)便攜式媒體傳送數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)分析，簡(jiǎn)化存檔及共享結(jié)果的過(guò)程。確定你需要什么您是否需要生成報(bào)告？許多示波器可以生成.JPG、.BMP或.PNG文件，可以簡(jiǎn)便地放到報(bào)告中。檢查是否兼容第三方分析、存檔軟件？?jī)x器能生成.CSV文件進(jìn)行離線(xiàn)分析嗎？查找完整的、精心編寫(xiě)的程序員手冊(cè)，查看編程實(shí)例。如果您想編寫(xiě)自己的控制程序，那么最好有充實(shí)的程序員手冊(cè)。許多示波器隨機(jī)帶有軟件，也可以下載軟件，幫助您截圖、收集波形數(shù)據(jù)或保存儀器設(shè)置。

查看為您喜愛(ài)的編程環(huán)境提供了什么東西。隨時(shí)可用的驅(qū)動(dòng)程序能夠節(jié)省大量的時(shí)間和工作。

如果您打算將來(lái)把示波器放到機(jī)架系統(tǒng)中，那么應(yīng)確保其有機(jī)架安裝套件。某些示波器提供了一個(gè)VGA輸出，可以連接外部監(jiān)視器，更簡(jiǎn)便地分組查看數(shù)據(jù)。Wi-Fi支持可以直接與示波器通信，而不用連接電纜。各種接口可以把示波器與工作環(huán)境其余部分整合起來(lái)：USB主控端口：迅速簡(jiǎn)便地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、打印及連接USB鍵盤(pán)USB設(shè)備端口，簡(jiǎn)便地連接PC或直接打印到打印機(jī)以太網(wǎng)端口用于聯(lián)網(wǎng)，外加兼容軟件用來(lái)截屏、捕獲波形數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果視頻端口把示波器顯示畫(huà)面導(dǎo)出到監(jiān)視器或投影儀上Wi-Fi支持無(wú)需敷設(shè)電纜即可與示波器通信

10.串行總線(xiàn)解碼大多數(shù)系統(tǒng)級(jí)(計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī))通信是通過(guò)串行數(shù)據(jù)鏈路傳送的。即使在當(dāng)今電路板上，大部分芯片到芯片數(shù)