50 часто задаваемых вопросов об осциллографе

Привет всем, я Роуз. Добро пожаловать в новый пост сегодня. Сегодня я собрал для вас несколько часто задаваемых вопросов об осциллографе. Надеюсь, они помогут вам решить проблемы, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни.

1. Как использовать осциллограф для обнаружения и анализа разработанного продукта?

Ответ: Осциллограф уже давно считается одним из самых полезных инструментов для оценки электрических цепей. Вы можете визуально проверить, работает ли схема правильно, и оценить, подходит ли конструкция, просматривая формы сигналов напряжения и тока в важных узлах схемы. Это невероятно выгодно с точки зрения повышения надежности. Конечно, собственный опыт инженера играет роль в правильном анализе и принятии решений.

2. Каковы основные факторы, определяющие цену пробников для осциллографов?

Ответ: Пробники для осциллографов бывают различных конфигураций, включая высоковольтные, дифференциальные, активные высокоскоростные пробники и т. д. Их цены варьируются от нескольких сотен юаней до почти 10 000 долларов США. Наиболее важными ценовыми факторами, конечно же, являются пропускная способность и возможности. Пробник осциллографа — это часть прибора, которая контактирует с цепью. Хороший зонд может обеспечить необходимую точность тестирования. Для достижения этой цели даже пассивные пробники должны содержать большое количество схем компенсации пассивных компонентов (RC-сетей).

3. Каков в целом срок службы пробников осциллографов Keysight? Необходимо ли регулярно калибровать датчик?

Ответ: Срок службы щупа осциллографа трудно предсказать, поскольку он зависит от окружающей среды и режима использования. Хотя в стандарте нет определенных критериев измерения для пробников, для пассивных пробников необходимо выполнить регулировку компенсации пробника, по крайней мере, при замене пробника или замене каналов пробника. Перед использованием прогрейте все активные датчики в течение как минимум 20 минут. Для предотвращения дрейфа нуля необходимо модифицировать некоторые активные датчики и датчики тока.

4. Какова частота дискретизации осциллографа в реальном времени?

Ответ: Обратной величиной интервала выборки одного сбора данных (одного запуска) осциллографа является частота выборки в реальном времени. Считается, что одновременное использование четырех каналов является максимальным уровнем в нынешней отрасли.

5. Каково эквивалентное время выборки осциллографа?

Ответ: Выборка по эквивалентному времени описывает, как осциллограф объединяет сигналы от многочисленных измерений (запусков) в один сигнал. Частота выборки каждый раз может быть очень низкой, а точка запуска двух измерений может слегка смещаться, что приводит к конечному результату. Эквивалентная частота дискретизации является обратной величиной минимального интервала выборки между двумя точками. Он имеет очень высокий индекс, например 1ps.

6. Что такое коэффициент мощности? Как измерить?

Ответ: Активная мощность цепи постоянного тока равна напряжению, умноженному на ток. Однако в цепи переменного тока полная мощность равна напряжению, умноженному на ток, и доля мощности, которая может совершить работу (т. е. активная мощность), будет меньше полной мощности. Коэффициент мощности, обозначаемый COS, представляет собой отношение активной мощности к воспринимаемой мощности. В действительности, самый простой подход к определению коэффициента мощности заключается в измерении разности фаз между напряжением и током.

7. Как выразить и проверить плотность мощности?

Ответ: Плотность мощности определяется как количество энергии на единицу объема. W/in3 обычно используется в источниках питания.

8. Есть ли возможность использовать осциллограф для измерения условий работы высокочастотных трансформаторов или сердечников индуктивности?

Ответ: Анализ кривой BH — это функция программы тестирования мощности TEK, которая может отражать рабочее состояние магнитопровода, а также измерять значение динамической индуктивности и рассчитывать потери в магнитопроводе.

9. Существует много видов шума импульсного источника питания, таких как перекрестные помехи, вызванные необоснованной проводкой, утечка индуктивности, обратные всплески диода и т. д., которые вызывают шум. Как его определить осциллографом?

Ответ: Осциллограф TDS5000 от TEK имеет частотный анализ и анализ полосы частот шума, что позволяет определить тип шума и соответствующую процедуру обработки. Осциллограф может только анализировать данные и отображать их в виде полосы.

10. Как осциллографом ЛеКроя можно проверить излучение исходного источника питания?

Ответ: В импульсном блоке питания присутствуют радиационные помехи. Типичный подход заключается в попытке найти и экранировать источник помех. Функция преобразования Фурье на осциллографе может использоваться для изучения состава частотных составляющих и определения типа помех в зависимости от диапазона частот.

11. Эффективность преобразования трансформатора часто снижается в процессе проектирования обратноходового источника питания из-за значительной индуктивности рассеяния трансформатора. Процедура вторичной обмотки посередине первичной все еще не идеальна. Есть ли способ намотки трансформаторов?

Ответ: Для улучшения соединения намотайте выходную обмотку большой мощности внутрь, как можно ближе к исходной стороне.

12. Существует ли осциллограф, который может анализировать потери переключения?

Ответ: Цифровой люминофорный осциллограф серии TDS5000 с программным обеспечением для анализа мощности TDSPWR2 от Tektronix может легко измерять потери при переключении и потери мощности за цикл, даже при включенном RDS.

13. Может ли осциллограф выполнять разложение Фурье?

Ответ: Функция БПФ имеется в большинстве современных цифровых осциллографов, а указанные выше системы могут даже предварительно проверять гармоники тока в соответствии с требованиями EN61000-3-2.

14. Может ли осциллограф выполнять фильтрацию? Например, фильтрация нижних частот волны ШИМ?

Ответ: TDS5000 может выполнять фильтрацию нижних частот на частотах 20 МГц и 150 МГц, а также цифровую фильтрацию нижних частот, известную как сбор данных с высоким разрешением. В этом режиме вертикальное разрешение точек выборки может быть увеличено с 8 до 12 бит. Система, описанная выше. Можно генерировать синусоидальный сигнал, в котором сигнал, например ШИМ, изменяется в зависимости от изменения ширины импульса.

15. Каковы принципы установки триггера B и уровня триггера и тестируемого сигнала при использовании цифрового осциллографа?

Ответ:Функции триггера A и B доступны на осциллографах Tektronix. Проще говоря, двойная последовательность событий может его запустить. При выборе опции AB seq событие A служит основным триггером, а событие B фиксирует сложные формы сигналов. Система запуска активации события A представляет собой метод запуска, и она срабатывает при событии B, когда происходит назначенное событие B. Подробные инструкции по запуску см. в руководстве к осциллографу.

16. Как использовать TDS3052B для измерения максимального значения модулированной волны, несущая частота которой составляет десятки К, а частота модулирующей волны является частотой сети?

Ответ: Несущая может составлять десятки К, а цикл промышленной частоты составляет около 20 мс. Входная частота сети может быть низкой частотой 50 Гц/60 Гц. Если осциллографу требуется контролировать сигнал длительностью 20 мс, окно регистрации длительности осциллографа должно быть не менее 2 мс/деление 10 делений. Определите частоту дискретизации осциллографа на основе несущего сигнала в десятках k одновременно. Наконец, можно оценить требуемую длину памяти для сбора данных, чтобы определить, соответствует ли она требованиям испытаний.

17. Используя осциллограф DSO с номинальной частотой 100 МГц, измерьте амплитуду высокочастотного переключения 400 В, f = 50 Мм. Как осциллограф отображает форму сигнала и время нарастания?

Ответ: Начать можно со следующих аспектов:

①Точка затухания амплитуды синусоидальной волны -3 дБ используется для определения полосы пропускания осциллографа.

② В цифровом осциллографе форма сигнала и время нарастания рисуются с использованием схемы выборки в реальном времени и высокоскоростного аналого-цифрового преобразователя для получения данных формы сигнала, которые затем интерполируются.

③ Схема обработки в реальном времени осциллографа Tektronix выполняет так называемую функцию синусоидальной интерполяции, которая выполняется в компоненте схемы сбора сигнала. Конечно, многие осциллографы также оснащены основным процессором осциллографа для математических операций, что занимает много времени.

④ Боюсь, осциллограф с частотой 100 МГц не сможет измерить измеряемый вами сигнал. Теоретически для прямоугольного сигнала частотой 50 МГц следует использовать осциллограф с полосой пропускания более 450 МГц, чтобы точно воссоздать наиболее существенные гармоники сигнала ниже 9-го порядка, гарантируя, что форма сигнала не будет деформирована. Кроме того, может потребоваться учитывать время нарастания сигнала. Теоретически время нарастания осциллографа должно быть более чем в 5 раз быстрее, чем сигнал.

⑤ То же самое можно сказать и о зондах. Поскольку обычные пробники демонстрируют высокочастотные искажения при измерении высоких напряжений, вместо них следует использовать специальные дифференциальные пробники или высоковольтные пробники, такие как Tektronix P5205 и P5100.

18. Как эффективно использовать цифровой осциллограф в аналоговой схеме, например, для измерения слабого сигнала аудиоусилителя, шума источника питания и т. д.?

Ответ: Вопросы, на которые следует обратить внимание:

①Сложность заземления осциллографа, поскольку корпус осциллографа и опорный заземляющий провод пробника подключены к заземляющему проводу, хорошее заземление является ключевым условием для мониторинга помех.

② Кабель опорного заземления осциллографа создает проблемы с помехами. Поскольку большинство распространенных зондов имеют сегмент заземляющего провода, он образует путь помех с измеряемой точкой, подобно рамочной антенне, и создает довольно большие помехи. В результате крайне важно свести это вмешательство к минимуму. Снимите колпачок зонда, не используйте заземляющий провод, отведенный от зонда, и коснитесь точки, подлежащей измерению, кончиком зонда и местом внутри зонда для измерения.

③ Чтобы устранить синфазный шум, используйте дифференциальное измерение. Дифференциальные пробники можно приобрести у Tektronix. Например, ADA400A может измерять сотни микровольт, а P7350, предназначенный для высокоскоростного измерения сигналов, имеет полосу пропускания до 5 ГГц.

④ Многие осциллографы Tektronix поддерживают режим захвата сигнала с высоким разрешением (Hi-Res), который позволяет фильтровать случайные шумы.

19. При измерении помех проводимости внешней сигнальной линии было обнаружено, что имеются два сильных шумовых сигнала в двух определенных частотных точках (один — 659К, другой — 1,977К). Предварительный анализ вызван микросхемой импульсного источника питания на плате. Как использовать осциллограф для измерения таких шумовых сигналов?

Ответ: При использовании осциллографа для проверки шумовых сигналов следует помнить о нескольких вещах:

① Имеет ли тестируемый сигнал большую или малую амплитуду, осциллограф и пробник могут проверять uA? сигналы уровня.

② Частота измеряемого сигнала.

③Неправильное подключение датчика приведет к появлению помех, которые повлияют на результаты теста.

20. Как понять параметр Holdoff при использовании осциллографов Tektronix?

Ответ: Удержание (удержание запуска) — это процесс мгновенного замыкания цепи запуска осциллографа на определенный промежуток времени (т. е. время задержки). Даже если в течение этого времени появятся точки формы сигнала, соответствующие условиям запуска, осциллограф не включится. В цифровом осциллографе это также указывается в процентах, что подразумевает процент от всей длины записи или экрана.

Задача осциллографа, связанная с запуском, заключается в стабильном отображении формы сигнала, а задержка запуска — еще одна функция, регулируемая для обеспечения стабильности формы сигнала. Он предназначен для повторения длительного периода, и в течение длительного периода имеется несколько неповторяющихся участков сигнала, которые соответствуют условию запуска. Например, красные точки на рисунке могут соответствовать условиям запуска, как показано. Точка запуска не будет зафиксирована, если не используется функция удержания, что приведет к нестабильности отображения. После использования удержания триггера он всегда будет активироваться одновременно, что позволяет отображать его последовательно. Кроме того, в AM-сигналах используется задержка запуска.

21. Что касается задержки, в чем разница между так называемой триггерной и безтриггерной обработкой полученного сигнала осциллографом?

Ответ: Независимо от того, запущен цифровой осциллограф или нет, он непрерывно накапливает осциллограммы, но только устойчивый запуск может обеспечить стабильное отображение. Это также может произойти, если схема запуска осциллографа установлена в «автоматический» режим, что означает, что форма сигнала отображается независимо от того, выполняются ли требования запуска. Если при использовании «нормального» режима «Нормальный» требования триггера не выполняются, осциллограмма отображаться не будет.

22. Чем больше процентная настройка (связанная с постепенной стабилизацией отображения сигнала), тем дольше период сигнала, если горизонтальное временное разрешение остается неизменным?

Ответ: Да, чем больше процент, тем дольше время задержки.

23. Как использовать осциллограф для измерения дифференциальных сигналов?

Ответ: Если у вас нет дифференциального пробника, вы можете использовать два дифференциальных пробника для подключения к двум каналам осциллографа (например, Ch1, Ch2), а затем использовать математические вычисления, чтобы получить формы сигналов каналов 1-ch2 и проанализировать их. их; Если у вас нет дифференциального пробника, вы можете использовать два дифференциальных пробника для подключения к двум каналам осциллографа (например, Ch1, Ch2), а затем использовать математические вычисления, чтобы получить формы сигналов. На этом этапе попытайтесь сохранить два щупа одинаковы, а вертикальная шкала (количество вольт на деление) двух каналов осциллографа одинакова; в противном случае ошибка будет больше.

24. Как измерить дифференциальный сигнал на шине USB осциллографом?

Ответ: Проверка сигнала USB делится на две ситуации:

Первым шагом является выполнение стандарта тестирования физического уровня, который должен соответствовать шине USB 1.1/2.0, установленной организацией USB, а логотип USB можно наносить только после прохождения теста на соответствие USB. Тест качества сигнала, тест на падение напряжения, тест на пусковой ток, специальные тесты HS, тест на чирп, монотонный тест, тест на чувствительность приемника, тест на импеданс (TDR) и т. д. — все это часть теста на соответствие физического уровня USB, который проверяет качество сигнала USB.

Чтобы проверить только сигнал на шине USB во второй ситуации, подключите соответствующий дифференциальный датчик к D+ и D- и наблюдайте непосредственно за сигналом USB. Время нарастания сигнала USB2.0 составляет несколько сотен пикосекунд, что относительно быстро. Для проверки точности сигнала необходимо использовать осциллограф и дифференциальный пробник с частотой более 2 ГГц.

25. Характеристики высокоскоростного сигнала на печатной плате: интерфейс XAUI, последовательный дифференциальный сигнал 3,125 ГБд: 60 пс. Насколько широкополосный осциллограф необходим для точного измерения? Какова погрешность измерения?

Ответ: Последовательный дифференциальный сигнал интерфейса XAUI 3,125 ГБд очень похож на передачу InfiniBand. Он собирается с помощью синусоидальной интерполяции или аналогичной выборки, однако измеряется при частоте 100 пс из-за собственной полосы пропускания и джиттера запуска. Дифференциальный пробник с частотой 7 ГГц может обеспечить погрешность 3% при времени нарастания сигнала в диапазоне 130 пс. Ошибка будет больше 10% при измерении времени нарастания 80 пс. Несмотря на то, что это лучшее решение для осциллографов реального времени, оно будет становиться только лучше. Поскольку полоса пропускания сети Keysight может достигать 50 ГГц, сетевой анализатор Keysight (с программным обеспечением для анализа физического уровня) является наиболее точным решением с точки зрения измерения времени.

26. Какие ключевые проблемы необходимо учитывать для снижения фазового шума в конструкциях, предъявляющих высокие требования к параметрам фазового шума тактового генератора?

Ответ: Число бит, скорость преобразования, точность постоянного тока, производительность переключения, динамические характеристики (SNR, SINAD, IMD) и другие показатели используются для оценки производительности устройств АЦП и ЦАП.

27. Как измерить фазовый шум в конструкции, к которой предъявляются высокие требования к параметрам фазового шума тактового генератора?

Ответ: Вы можете проверить амплитуду, время, качество преобразованного сигнала, скорость преобразования, тактовую частоту и время установки/удержания данных, а также другие характеристики аналоговых и цифровых сигналов АЦП и ЦАП с помощью осциллографа. Вы также можете использовать осциллограф TDS для проверки параметров. SNR, SINAD и другие параметры можно качественно измерить с помощью расширенного инструмента расчета (функция спектрального анализа).

28. Так как может потребоваться введение внешних часов, то у часов возникает проблема выбора одного из двух. Какое решение можно использовать для минимизации ухудшения фазового шума?

Ответ: Сначала выясните, что вызывает дрожание. Джиттер можно обнаружить с помощью осциллографов. Теперь вы можете использовать осциллографы серии TDS5000B/6000B/7000B с программным обеспечением для анализа джиттера для выполнения комплексного анализа джиттера, например обнаружения джиттера (Dj), случайного джиттера (Rj), разделения Rj и Dj и, в конечном итоге, устранения джиттера путем изучения причины джиттера. .

29. В чем разница между использованием внешнего запуска и автозапуском при просмотре сигналов на осциллографе?

Ответ: Наиболее распространенным триггером осциллографа является триггер по фронту. Уровень триггера и фронт триггера — это два условия триггера; осциллограф срабатывает, когда нарастающий (или спадающий) фронт сигнала достигает определенного уровня (уровня запуска). При возникновении проблем с самосинхронизацией сигнала осциллограф будет использовать внешний запуск. Нет более актуальной проблемы. Однако проблемы такого типа чаще возникают, когда сигнал более сложный, есть несколько мест, которые соответствуют параметрам запуска, и невозможно каждый раз запускать запуск в одной и той же позиции, чтобы добиться стабильного отображения. На этом этапе вам нужно будет использовать внешний триггер. В качестве примера рассмотрим следующее: Обратите внимание на показанную выше индикацию. Форма сигнала, видимая осциллографом, не будет стабильной, поскольку срабатывает каждая точка ABCD. На этом этапе вы можете использовать следующий сигнал в качестве сигнала запуска, и осциллограф отобразит полный цикл.

30. TDS3032B имеет полосу пропускания 300 МГц, частоту дискретизации 2,5 Гбит/с и частоту дискретизации, которая в 8 раз превышает полосу пропускания. Какова фиксированная связь между частотой дискретизации и полосой пропускания? Также доступен осциллограф другого производителя, например осциллограф Tektronix. Частота дискретизации составляет всего 200 МГц, а полоса пропускания — 100 МГц. Почему существует такое несоответствие между полосами частот дискретизации двух осциллографов?

Ответ: Самым важным показателем осциллографа является его полоса пропускания. Поскольку цифровой осциллограф имеет АЦП, частота дискретизации теоретически должна соответствовать закону выборки Найквиста, который гласит, что для каждого цикла сигнала самой высокой частоты наблюдаемого сигнала необходимо собирать как минимум две точки. В противном случае произойдет алиасинг. Однако свою роль играют и многие другие элементы, такие как алгоритм восстановления формы сигнала. В осциллографах Tektronix используются усовершенствованные методы восстановления формы сигнала, и для восстановления формы каждого цикла исследуемого сигнала требуется всего 2,5 точки. Некоторые осциллографы используют методы линейной интерполяции, для выполнения которых может потребоваться до десяти точек. Форма сигнала может быть воспроизведена более точно, если частота дискретизации в 4–5 раз превышает полосу пропускания.

Осциллографы серии Tektronix TDS3000B поддерживают выборку в реальном времени, что означает, что их единственная полоса пропускания (способная захватывать одиночный сигнал) = повторяющаяся полоса пропускания. Как видите, полоса пропускания другого описанного вами осциллографа явно меньше 100 МГц. Давайте посмотрим на некоторые признаки.

31. Как понять полосу пропускания в показателе осциллографа?

Ответ: Основной показатель осциллографа — полоса пропускания. Так называемая точка -3 дБ, то есть точка частоты, в которой на вход осциллографа подается синусоидальная волна и амплитуда снижается до 70,7 процентов от реальной амплитуды, называется полосой пропускания, так же, как и определение полосы пропускания усилителя. Другими словами, когда синусоидальный сигнал с напряжением 1 В и частотой 100 МГц измеряется осциллографом с полосой пропускания 100 МГц, зарегистрированная амплитуда составляет всего 0,707 В. Это относится только к синусоидальным волнам. В результате для получения определенного уровня точности измерений необходимо использовать осциллограф с полосой пропускания, в 5 раз превышающей максимальную частоту сигнала.

32. Как получить общую полосу пропускания измерительной системы?

Ответ: Общая полоса пропускания измерительной системы = 0,35/время нарастания (осциллограф ниже 1 ГГц).

33. Означает ли это, что при условии определенной полосы пропускания частота дискретизации слишком велика?

Ответ: Существенным ограничением, ограничивающим обнаружение высокочастотных составляющих тестируемого сигнала, является полоса пропускания. Чтобы максимально эффективно восстановить форму сигнала с помощью осциллографов Tektronix, требуется всего 2,5 точки на каждый наблюдаемый цикл сигнала. Некоторым осциллографам требуется более 4 выборок за период, например, осциллографу с полосой пропускания 100 МГц требуется не менее 400 Мвыб/с для одного сбора данных, а некоторым осциллографам даже требуется 10 точек (метод линейной интерполяции), чтобы гарантировать, что полученный сигнал имеет смысл.

34. При выборе осциллографа обычно учитывают полосу пропускания. Итак, при каких обстоятельствах следует учитывать частоту выборки?

Ответ: Это зависит от тестируемого объекта. При условии, что полоса пропускания соблюдена, минимальный интервал выборки (обратная частота выборки) должен позволять захватывать необходимую информацию о сигнале. В отрасли существует несколько эмпирических формул частоты дискретизации, однако все они зависят от полосы пропускания осциллографа. В практических приложениях для измерения сигналов одной и той же частоты желательно не использовать осциллограф. Если вы используете синусоидальный сигнал, установите полосу пропускания осциллографа в три раза больше частоты оцениваемого синусоидального сигнала. Полоса пропускания на самом деле в 12–15 раз превышает ширину сигнала, следовательно, частота дискретизации в 4–5 раз превышает полосу пропускания. Вы должны убедиться, что частота дискретизации достаточна для захвата деталей сигнала других форм сигналов. Если вы используете осциллограф, вы можете использовать приведенные ниже методы, чтобы проверить, достаточна ли частота дискретизации. Остановите форму волны и увеличьте ее. Если происходит изменение формы сигнала (например, амплитуды), частота дискретизации недостаточна; в остальном все хорошо. Отображение точек также можно использовать для определения достаточной частоты дискретизации.

35. Помимо осциллографов с гауссовской характеристикой и осциллографов с плоской характеристикой, существуют ли осциллографы, основанные на других характеристиках?

Ответ: Аналоговое устройство определяет АЧХ предусилителя осциллографа, что является важнейшим аспектом при определении результата теста. Хитрость заключается в том, чтобы выяснить, какая стратегия используется для получения хорошей частотной характеристики.

36. Пассивные пробники (такие как P6139A, полоса пропускания 500M) использовались с TDS744, TDS745 и другими осциллографами. Результаты этих двух испытаний после приобретения активного пробника (P6237) значительно различаются по форме тестового сигнала (особенно при контроле высокочастотных сигналов). Согласно спецификациям пробника входная емкость активного пробника составляет около 1 пФ, тогда как входная емкость пассивного пробника составляет примерно 10 пФ. В результате оказывается, что результаты испытаний активного зонда лучше соответствуют реальному состоянию сигнала. Что означает полоса пропускания 500 МБ, учитывая, насколько пассивный пробник ослабляет высокочастотные сигналы? Как? Использовать активные или пассивные датчики в зависимости от тестовой ситуации?

Ответ: Обычная полоса пропускания вашего пробника P6139A в сочетании с осциллографом Tektronix 500 МГц все еще может достигать 500 МГц, однако, как вы упомянули, его входная емкость другая. Эта емкость будет оказывать влияние нагрузки на тестируемый сигнал, вызывая звон и искажение формы сигнала. Произошли изменения, и когда в это время используется активный датчик, можно увидеть истинное состояние сигнала. Фактически, при использовании пробников для измерения высокочастотных сигналов необходимо учитывать все эти характеристики, а не только полосу пропускания:

Динамический диапазон, влияние нагрузки, воздействие заземления и эффект резонанса — все это факторы, которые следует учитывать.

Особенно для P6139A следует дополнительно учитывать влияние заземляющего провода. Звон также может быть вызван заземляющим проводом датчика. При измерении высокочастотных сигналов старайтесь сделать заземляющий провод как можно короче.

Кроме того, поскольку P6247, который вы используете, является активным дифференциальным пробником, синфазный режим может вызывать проблемы. Высокий динамический диапазон пассивного пробника является основным основанием для его использования. Например, P6139A может измерять сигналы в диапазоне от милливольт до сотен вольт, а P6247 может измерять только сигналы +-8,5 В. Также стоит учитывать стоимость активных зондов.

37. В ходе эксперимента после заземляющего провода осциллографа взорвался МОП-транзистор. Теперь заземляющий провод осциллографа отрезан. Какова причина?

Ответ: Заземляющие провода всех пробников осциллографа обычно соединены с корпусом и соединены с заземляющим проводом кабеля питания осциллографа, чтобы обеспечить личную безопасность во время тестирования и получить хорошие результаты измерений. В результате, если какая-либо из точек формы сигнала МОП-транзистора в блоке питания не заземлена, возникнут трудности.

Обрезание заземляющего провода может предотвратить проблему короткого замыкания при тестировании МОП-транзистора, но это также вызовет другие проблемы при тестировании, такие как электризация корпуса осциллографа и влияние параметров распределения корпуса осциллографа на сигнал измерения. Дифференциальный пробник, например Tektronix P5205, можно использовать для измерения так называемого дифференциального сигнала, который имеет две незаземленные контрольные точки.

38. При использовании осциллографа для захвата данных обнаружилось, что в записанный текст сохраняются только данные с текущего экрана, а временной интервал определяется разрешением. Как использовать программное обеспечение для обработки данных в реальном времени (Matlab?) и как собрать больше данных?

Ответ: Стиль отображения сжатого экрана используется осциллографами Tektronix. Это означает, что форма сигнала, отображаемая на экране, представляет все собранные данные. Все формы сигналов можно легко просмотреть с помощью функции multiViewZoom TDS5000B. Осциллографы серий Tektronix TDS5000B, TDS6000, TDS7000B и TDS8000B работают на полностью открытой платформе WINDOWS и поддерживают все современные популярные инструменты для анализа и обработки данных, такие как Matlab, LabView, VB, VC, .NET, MicroSoft Office VBA и другие.

Эти инструменты анализа также можно разместить непосредственно в осциллографе, в результате чего получится устройство, сочетающее в себе сбор, анализ, отображение и обработку данных. Чтобы собрать больше данных за заданный промежуток времени, осциллограф должен иметь большую глубину памяти. Например, осциллограф общего назначения серии TDS5000B может поддерживать объем памяти до 16 МБ.

39. Какой из них более предпочтителен при использовании аналоговых и цифровых осциллографов для наблюдения за деталями формы сигнала (например, при наблюдении формы побочных сигналов ниже 1% в точке перехода через нуль и пиковом значении)?

Ответ: Ищите паразитный сигнал ниже 1%. Точность наблюдения аналогового или цифрового осциллографа не очень высока. Вертикальная точность аналогового осциллографа может быть не такой хорошей, как у цифрового осциллографа. Например, точность по вертикали аналогового осциллографа с полосой пропускания 500 МГц составляет +/3%; это не более выгодно, чем цифровой осциллограф (обычно точность 12 процентов), а в деталях функция автоматического измерения цифрового осциллографа более точна, чем ручное измерение аналогового осциллографа.

40. Наша программа обычно использует для анализа 2 млн или более данных с частотой дискретизации до 10 Гвыб/с, однако при проведении тестирования параметров и анализа БПФ она всегда работает очень медленно. Почему?

Ответ: Поскольку необходимо обработать много данных, скорость будет низкой. Если не используется специализированный процессор БПФ, затраты на получение высокоскоростного БПФ-анализа больших объемов данных в реальном времени будут относительно значительными.

41. Как осциллограф отображает форму сигнала между двумя точками выборки?

Ответ: Осциллограф имеет несколько режимов отображения: точечное отображение, отображение синусоидальной интерполяции и отображение прямой линии связи; режимом отображения по умолчанию обычно является режим отображения векторного соединения, а некоторые осциллографы поддерживают только режим прямого соединения; независимо от того, является ли это прямым или синусоидальным соединением. Интерполяция, информация, предоставляемая между двумя фактическими точками отбора проб, фактически не собирается. Изображение на дисплее может выглядеть резким из-за подхода к прямолинейному соединению. Хотя показана треугольная волна, она по-прежнему является синусоидальной из-за синусоидальной интерполяции. В результате в некоторых прикладных документах утверждается, что использование прямого соединения требует более высокой частоты дискретизации, например, 10-кратного соотношения (чтобы точно воссоздать форму сигнала в реальной жизни); использование синусоидальной интерполяции требует немного более низкой частоты дискретизации. По некоторым данным, достаточно 2,5 раза. В технике принято говорить, что это 4 раза и более, хотя есть еще 5 раз и 6 раз.

42. Я хочу измерить случай, когда сигнал помех от основного источника питания поступает в источник питания усилителя слабого сигнала, чтобы решить проблему помех от источника питания. В результате сигналы помех присутствуют даже тогда, когда щуп осциллографа заземлён, независимо от того, где производится измерение. Аудиосигнал вызывает помехи. Почему это так?

Ответ: Вопросы, на которые следует обратить внимание:

① Сложность заземления осциллографа, поскольку корпус осциллографа и опорный заземляющий провод пробника подключены к заземляющему проводу, хорошее заземление является важным условием для измерения помех;

②Кабель опорного заземления осциллографа создает проблемы с помехами. Поскольку большинство распространенных зондов имеют сегмент заземляющего провода, он образует путь помех с измеряемой точкой, подобно рамочной антенне, и создает довольно большие помехи. В результате крайне важно свести это вмешательство к минимуму. Метод заключается в том, чтобы снять крышку зонда, не использовать заземляющий провод, оттянутый от зонда, а соединить точку измерения непосредственно с наконечником зонда и местом внутри зонда для измерения;

③ Чтобы устранить синфазный шум, используйте дифференциальное измерение. Дифференциальные пробники можно приобрести у Tektronix. Например, ADA400A, предназначенный для небольших сигналов, может измерять сотни микровольт, а P7350, предназначенный для высокоскоростного измерения сигналов, имеет полосу пропускания до 5 ГГц.

④Многие осциллографы Tektronix поддерживают режим захвата сигнала с высоким разрешением (Hi-Res), который позволяет фильтровать случайные шумы.

43. Во время проверки ЭМС знак может на короткое время исчезнуть. Для тестирования используется осциллограф, и обнаруживается, что на протяжении всего теста осциллограф трясет весь экран. EFT — это элемент теста (тест на устойчивость к переходным импульсам). Как можно объяснить и устранить это явление в тесте?

Ответ: EFT может иногда создавать помехи осциллографу и ложные срабатывания. Чтобы ограничить полосу пропускания осциллографа, попробуйте использовать режим триггера с подавлением высоких частот.

44. Почему осциллографу иногда не удается уловить усиленный сигнал тока?

Ответ: Если сигнал есть, но осциллограф иногда его улавливает, а иногда нет, возможно, это связано с настройками осциллографа. Если для режима запуска осциллографа установлено значение «Нормальный», условие запуска установлено на «Запуск по фронту», уровень запуска настроен на подходящее значение, а режим развертки установлен на одиночный режим, режим запуска осциллографа обычно устанавливается на «Нормальный». Если этот режим не работает, скорее всего, в приборе возникла проблема.

45. Если полоса пропускания определяется на основе времени нарастания сигнала, является ли принцип определения частоты дискретизации основанным на полосе пропускания только для того, чтобы исключить ошибку наложения выборки?

Ответ: После расчета полосы пропускания определяется частота дискретизации. Некоторые отраслевые формулы действительно определяют принцип частоты дискретизации, позволяющий избежать ошибки псевдонимов выборки, но это широкое утверждение, которое зависит от характеристик вашего измеряемого объекта, поскольку самый высокий индекс часто дается в определенных условиях, которые могут не соответствовать вашему тестовому приложению. .

46. Оказывают ли новые цифровые осциллографы 54621A и 54621D какое-либо влияние на различные сигналы и разные скорости шины (Inter-IC) во время тестирования?

Ответ: Сигналы на шине I2C обычно работают со скоростью 400 Кбит/с или меньше. Недавно стали доступны полупроводники со скоростью несколько Мбит/с . Нет необходимости учитывать влияние различных скоростей при настройке условий запуска для 54621A и 54621D, но необходимо сначала указать текущую фактическую рабочую скорость шины CAN на осциллографе, чтобы осциллограф мог точно декодировать соглашение и правильно выполнить запуск.

47. Какие еще приборы, помимо осциллографов 54621A и 54621D, могут обнаруживать и анализировать сигналы шины Inter-IC?

Ответ: Вы можете использовать логический анализатор Keysight для выполнения более сложного анализа сигналов шины Inter-IC, например анализа на уровне протокола, хотя его цена выше, чем у 54621A/D.

48. Различные приложения запуска цифровых осциллографов, такие как запуск по фронту, триггер по глитчу и триггер по ширине импульса, подходят ли они для тестирования какого типа сигнала?

Ответ: ① триггер по фронту, триггер по фронту, нарастающий или спадающий фронт, вы можете установить уровень триггера. Базовый триггер — это другое название триггера по фронту.

② Расширенный триггер, т. е. расширенный триггер, охватывающий широкий спектр функций триггера. Вы можете настроить соответствующие условия запуска, чтобы найти интересующую форму сигнала на основе характеристик тестируемого сигнала. Отладка схемы в значительной степени зависит от расширенного запуска. Если вы заранее не знаете о потенциальных трудностях с тестируемым сигналом, вы можете использовать цифровой люминофорный осциллограф Tektronix для быстрого обнаружения многочисленных дефектов в схеме со скоростью захвата сигнала 400 000/сек, а затем работать со многими продвинутыми триггерные функции. Выполняйте точное определение места неисправности, чтобы ускорить процесс отладки.

49. Что касается измерения заусенцев, я уже консультировался с соответствующим техническим персоналом и получил ответ: наименьший заусенец, который может уловить осциллограф, соответствует частоте дискретизации осциллографа. Все ли осциллографы следуют этому правилу? Будет ли в это время влиять на него предварительный фильтр осциллографа?

Ответ: Это не значит, что все осциллографы одинаковы. Например, некоторые осциллографы могут достигать скорости 1 Гвыб/с при полосе пропускания всего 60 МГц. Ошибки длительностью 1 нс, очевидно, невозможно уловить. Фактически, на способность улавливать выбросы влияют не только полоса пропускания и частота дискретизации, но и скорость захвата сигналов, или количество сигналов, которые можно собирать каждую секунду. Дополнительную информацию см. в статье о применении Tektronix на DPO.

50. Как устранить глюки при использовании осциллографа?

Ответ: Если сбой кроется в самом сигнале и вы хотите использовать триггер по фронту для его синхронизации (например, синусоидальный сигнал), вы можете использовать режим триггера с подавлением высоких частот для синхронизации сигнала. Часто бывает трудно заставить осциллограф отфильтровать выбросы, не выявив их, если сам сигнал имеет проблемы.

Вы можете попытаться уменьшить полосу пропускания, но если вы не будете осторожны, вы можете отфильтровать часть сигнала. При использовании инструмента логического анализа в целом используйте подход получения состояния, поскольку некоторые сбои, собранные в режиме синхронизации, не будут видны.