隨著(zhù)數字化技術(shù)、集成電路的高速發(fā)展,數字存儲示波器以其強大的測試能力、穩定的性能和更快捷的數據處理方式越來(lái)越多的應用于科研生產(chǎn)中,已成為檢測電子線(xiàn)路最有效的工具之一。通過(guò)示波器觀(guān)察線(xiàn)路關(guān)鍵節點(diǎn)的電壓、電流波形可以直觀(guān)地檢查線(xiàn)路工作是否正常,驗證設計是否恰當。這對提高設計或產(chǎn)品的可靠性極有幫助,但是對線(xiàn)路波形的正確分析判斷不僅有賴(lài)于儀器的先進(jìn)程度還與工程師的測試方法和經(jīng)驗有關(guān)。 數字示波器適用于測量快速脈沖信號,同時(shí)配有高增益放大器,所以靈敏度高,可觀(guān)測微弱信號。在航空、航天、電子工業(yè)產(chǎn)品調試、測試中,數字示波器的應用也越來(lái)越普遍,F在數字示波器不再僅限于測量波形的脈沖參數,通過(guò)FFT的時(shí)/頻變換可測試頻譜,通過(guò)時(shí)鐘可獲得信號抖動(dòng)圖。因此它是測試人員首選的多用途測量?jì)x器。 1 捕獲單脈沖隨機信號 有些信號在系統啟動(dòng)時(shí)間才會(huì )出現,啟動(dòng)完畢就消失了。這類(lèi)信號用數字示波器怎樣捕捉?有一些測試者使用的方法是:在示波器顯示屏上觀(guān)察,一旦出現被測信號就立刻按stop鍵。顯然,這種方法的成功率不高,尤其是對一些高速信號。正確的方法是使用數字示波器的單次觸發(fā)功能,就能實(shí)現自動(dòng)捕捉單脈沖信號。以泰克公司生產(chǎn)的TDS3054B數字示波器為例,按以下步驟設置即可實(shí)現正確的測量。 (1)調節垂直SCALE和水平SCALE至你想看到的適當的信號范圍; (2)按下捕獲MENU按鈕; (3)按下Resolution屏幕按鈕; (4)選擇Normal捕獲分辨率; (5)按下SINGLE SEQ(單序)按鈕。 SINGLE SEQ按鈕為一次單脈沖捕獲設置觸發(fā)參數至正確設置。 2 優(yōu)化捕獲信號和讀取數據 在進(jìn)行下一次捕獲信號之前,我們可以調節垂直和水平控制來(lái)預覽下一次捕獲可能會(huì )如何顯示。當調節這些控制器時(shí),當前的捕獲被重新配置,擴張或壓縮。這樣的預覽對于在下一次單脈沖事件被捕獲之前進(jìn)行優(yōu)化設置是有用的。 當用新的垂直和水平設置進(jìn)行另一次捕獲時(shí),可以看到捕捉到的信號細節。 讀取數據時(shí)如果發(fā)現存儲的文本里只有當前屏幕的數據,且是按照分辨率為時(shí)間間隔的,可使用屏幕擴展功能顯示更多的測試細節。另外新型的數字存儲示波器都采用完全開(kāi)放的WINDOWS平臺,支持Matlab、LabVIEW、VB、VC等軟件。運用這些軟件可以靈活的進(jìn)行數據分析和處理。 3 測量周期信號中的抖動(dòng) 有些高端的數字存儲示波器中有專(zhuān)門(mén)的抖動(dòng)測量軟件,可以進(jìn)行全面的抖動(dòng)測量。沒(méi)有抖動(dòng)軟件只能通過(guò)無(wú)限余輝對信號進(jìn)行比較長(cháng)時(shí)間的累積測量。此外,我們可以使用游標來(lái)測量峰值到峰值抖動(dòng),這樣的測量結果更加真實(shí)可靠。以泰克公司的TDS3054B數字示波器為例,按以下步驟設置進(jìn)行測量。 (1)按下CURSOR按鈕; (2)按下Function屏幕按鈕; (3)選擇V Bars光標; (4)按下Bring Both Cursors On Screen屏幕按鈕來(lái)快速定位光標; (5)在第一個(gè)下降的邊緣放置一個(gè)光標,在最后的下降邊緣放置另一個(gè)光標; (6)讀取峰值到峰值的抖動(dòng)時(shí)間。 4 正確使用探頭獲得純凈真實(shí)的信號 設計和測試人員在做任何測量時(shí),都需要用示波器獲得最真實(shí)的信號。示波器的應用不應以任何方式影響到信號本身,但幾乎任何測試都會(huì )對信號特征產(chǎn)生影響。正確的使用測試探頭非常重要,它可以使信號失真達到最小化。當第一次連接一個(gè)探頭到任何輸入通道時(shí),應該補償探頭至示波器輸入。這樣可以使示波器的探頭與輸入通道相匹配,實(shí)現最佳測量。在使用隨機配套的測試探頭時(shí),不要將輸入阻抗設為50Ω,因為探頭阻抗與輸入阻抗并聯(lián)后會(huì )使測試電路輸入阻抗低于50Ω,當測量高內阻的電信號時(shí)就會(huì )出現測量不到信號的假象。 另外,由于普通探頭通常都有一段接地線(xiàn),會(huì )與被測點(diǎn)構成一個(gè)類(lèi)似環(huán)形天線(xiàn)的干擾路徑,這就引入了比較大的干擾。為減少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(xiàn),而是直接使用探頭尖端和探頭內的地點(diǎn)接觸被測點(diǎn)進(jìn)行測量。 作者:航天時(shí)代電子公司230廠(chǎng) 郝紅 |