新型數(shù)字示波器的應(yīng)用之一

示波器一直是工程師設(shè)計(jì)、調(diào)試產(chǎn)品的好幫手。但隨著計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和通信技術(shù)的發(fā)展，電路系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)鐘速度越來(lái)越快，信號(hào)上升時(shí)間也越來(lái)越短，導(dǎo)致因底層模擬信號(hào)完整性問(wèn)題引發(fā)的數(shù)字錯(cuò)誤日益突出。針對(duì)這些新的測(cè)試挑戰(zhàn)，示波器供應(yīng)商不斷推出了性能更好的數(shù)字示波器。但要想準(zhǔn)確快速地對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行分析，測(cè)量時(shí)還有很多新的因素必須考慮。如儀器速度能否跟上被測(cè)信號(hào)的變化、帶寬是否足夠、測(cè)量方法會(huì)不會(huì)引入干擾，甚至還有所使用的探頭是否合適等等。

問(wèn)題1：每臺(tái)示波器都有一個(gè)頻率范圍，比如10M、60M、100M...我手頭用的示波器標(biāo)稱(chēng)為60MHz，是不是可以理解為它zui大可以測(cè)到60MHz？可我用它測(cè)4.1943MHz的方波時(shí)都測(cè)不到，這是什么原因？

答：60MHz帶寬示波器，并不意味著可以很好地測(cè)量60MHz的信號(hào)。根據(jù)示波器帶寬的定義，若輸入峰峰值為1V的60MHz正弦波到60MHz帶寬示波器上，您在示波器上將看到0.707V的信號(hào)（30%幅值測(cè)量誤差）。如果測(cè)試方波，選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是信號(hào)上升時(shí)間，示波器帶寬＝0.35/信號(hào)上升時(shí)間×3，此時(shí)您的上升時(shí)間測(cè)量誤差為5.4%左右。

示波器的探頭帶寬也很重要，若使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低，將會(huì)使示波器帶寬大大下降。如若使用20MHz帶寬的探頭，則能實(shí)現(xiàn)的zui大帶寬是20MHz，如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線(xiàn)，將會(huì)進(jìn)一步降低探頭性能，但對(duì)4MHz左右方波不應(yīng)有太大影響，因?yàn)樗俣炔皇呛芸臁?/p>

另外還要看一下示波器使用手冊(cè)，有的60MHz示波器在1:1設(shè)置下，其實(shí)際帶寬將銳減到6MHz以下，對(duì)于4MHz左右的方波，其三次諧波是12MHz，五次諧波是20MHz，若帶寬降到6MHz，對(duì)信號(hào)幅值衰減很大，即使能看到信號(hào)也不是方波，而是幅值被衰減了的正弦波。

當(dāng)然，測(cè)不出信號(hào)的原因可能有多種，如探頭接觸不好（該現(xiàn)象很容易排除），建議用BNC電纜連接一函數(shù)發(fā)生器，檢驗(yàn)該示波器本身有沒(méi)有問(wèn)題，探頭有沒(méi)有問(wèn)題，如有問(wèn)題，可和廠(chǎng)家直接。