示波器知識(shí)100問（上）
小編語：很長(zhǎng)的哦，但是卻是很實(shí)用的，希望大家耐心看完，特別是對(duì)于那些剛接觸示波器的，更應(yīng)該仔細(xì)閱讀本文，結(jié)合實(shí)際操作，讓自己更好，更快熟悉示波器的操作。


正文：
1． 對(duì)一個(gè)已設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品，如何用示波器經(jīng)行檢測(cè)分析其可靠性？
　　答：示波器早已成為檢測(cè)電子線路*有效的工具之一，通過觀察線路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓電流波形可以直觀地檢查線路工作是否正常，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。這對(duì)提高可靠性極有幫助。當(dāng)然對(duì)波形的正確分析判斷有賴于工程師自身的經(jīng)驗(yàn)。
　　2． 決定示波器探頭價(jià)格的主要因素是什么？
　　答：示波器的探頭有非常多的種類，不同的性能，比如高壓，差分，有源高速探頭等等，價(jià)格也從幾百人民幣到接近一萬美元。價(jià)格的主要決定因素當(dāng)然是帶寬和功能。探頭是示波器接觸電路的部分，好的探頭可以提供測(cè)試需要的保真度。為做到這一點(diǎn)，即使無源探頭，內(nèi)部也必須有非常多的無源器件補(bǔ)償電路(RC網(wǎng)絡(luò))。
　　3． 一般的示波器探頭的使用壽命有多長(zhǎng)時(shí)間？探頭需不需要定期的標(biāo)定？
　　答：示波器的探頭壽命不好說，取決于使用環(huán)境和方法。
　　標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于探頭沒有明確的計(jì)量規(guī)定，但是對(duì)于無源探頭，至少在更換探頭，探頭交換通道的時(shí)候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整。所有有源探頭在使用前應(yīng)該有至少20分鐘的預(yù)熱，有的有源探頭和電流探頭需要進(jìn)行零點(diǎn)漂移調(diào)整。
　　4． 什么是示波器的實(shí)時(shí)采樣率？
　　答：實(shí)時(shí)采樣率是指示波器一次采集(一次觸發(fā))采樣間隔的倒數(shù)。據(jù)了解，目前業(yè)界的*高水平是四個(gè)通道同時(shí)使用。
　　5． 什么是示波器的等效時(shí)間采樣？
　　答：等效時(shí)間采樣指的是示波器把多次采集(多次觸發(fā))采集到的波形拼湊成一個(gè)波形，每次采樣速率可能很慢，兩次采集觸發(fā)點(diǎn)有一定的偏移，*后形成的兩個(gè)點(diǎn)間的*小采樣間隔的倒數(shù)稱為等效采樣速率。其指標(biāo)可以達(dá)到很高，如1ps。
　　6． 什么是功率因數(shù)？如何如何測(cè)量？
　　答：功率因數(shù)：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COSΦ表示，其實(shí)*簡(jiǎn)單的測(cè)量方式就是測(cè)量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。
　　7． 如何表達(dá)和測(cè)試功率密度？
　　答：功率密度就是單位體積里的功率，一般電源里用W/in3。
　　8． 有無辦法利用示波器測(cè)出高頻變壓器或電感磁芯的工作情況？
　　答：TEK推出的功率測(cè)試方案里就有一項(xiàng)功能——B-H曲線的分析，它能反應(yīng)磁芯的工作狀態(tài)，還能測(cè)出動(dòng)態(tài)電感值，并得出磁芯損耗。
　　9． 開關(guān)電源的噪聲有多種如布線不合理引起的交叉干擾、電感漏磁、二極管反向尖峰...等引起噪聲，如何用示波器鑒別？
　　答：TEK的TDS5000示波器上有頻域分析、分析噪聲的頻率段就能分析出噪聲的種類，才好用相應(yīng)的處理方法。示波器只能提供數(shù)據(jù)分析和波段形顯示。
　　10． 用示波器怎樣可以測(cè)試到開頭電源的幅射？
　　答：開關(guān)電源存在幅射干擾，一般做法是設(shè)法探出干擾源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立葉變換的功能分析其頻率成份構(gòu)成，根據(jù)頻率范圍，從而判斷干擾的種類。
　　11． 在反激式電源設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)樽儔浩髀└写螅棺儔浩鞯霓D(zhuǎn)換效率降低，繞制時(shí)采用初級(jí)中間夾繞次級(jí)的方式仍然不大理想。變壓器繞制有什么技巧嗎？
　　答：將大功率的輸出繞組繞在里面，盡量靠近原邊，加強(qiáng)偶合。
　　12． 有沒有能分析開關(guān)損耗的示波器？
　　答：泰克的電源測(cè)試系統(tǒng)即TDS5000系列數(shù)字熒光示波器加上TDSPWR2功率分析軟件就可以輕松的分析開關(guān)損耗以及每周期的功率損耗甚至包括RDS ON。
　　13． 示波器能否進(jìn)行傅立葉分解？
　　答：現(xiàn)代數(shù)字示波器大多具有FFT功能，其中上述系統(tǒng)甚至可以按EN61000－3－2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電流諧波進(jìn)行預(yù)測(cè)試。
　　14． 示波器能否進(jìn)行濾波處理？如對(duì)PWM波進(jìn)行低通濾波？
　　答：TDS5000可以進(jìn)行20MHz，150MHz低通濾波，還可以進(jìn)行一種稱之為高分辨率采集的數(shù)字低通濾波，在此種模式中采樣點(diǎn)的垂直分辨率可從8bits提高到12bits，上述系統(tǒng)可以輸出像比如PWM這樣的信號(hào)按照脈寬變化的趨勢(shì)的類似正弦波波形。
　　15． 使用數(shù)字示波器時(shí)，對(duì)B觸發(fā)和觸發(fā)電平的設(shè)置與被測(cè)信號(hào)有什么原則？
　　答：泰克的示波器支持A,B trigger功能，簡(jiǎn)單說就是可以雙事件序列觸發(fā)，當(dāng)選擇A-B seq時(shí)，A事件作為主觸發(fā)，配合B事件捕獲復(fù)雜的波形。觸發(fā)方法為A事件arm觸發(fā)系統(tǒng)，當(dāng)定義的B事件出現(xiàn)時(shí)在B事件處觸發(fā)。具體詳細(xì)的觸發(fā)說明，請(qǐng)參考示波器的手冊(cè)。
　　16． 如何用TDS3052B測(cè)量載波頻率為幾十K，調(diào)制波頻率為電源頻率的已調(diào)波的*大值？
　　答：工頻輸入可能為低頻的50Hz/60Hz，同時(shí)載波為幾十K，一個(gè)工頻周期為20ms左右，如果示波器需要觀測(cè)20ms信號(hào)，即示波器的duration采集窗口至少為2ms/div ×10格, 同時(shí)根據(jù)幾十k的載波信號(hào)，確定示波器的采樣率。*后可以估算出需要的采集內(nèi)存長(zhǎng)度，判斷是否能夠滿足測(cè)試要求。
　　17． 使用一臺(tái)標(biāo)稱100MHz的DSO示波器，測(cè)量一個(gè)高頻開關(guān)幅值400V，f=50M，示波器如何描繪出它的波形和上升時(shí)間？
　　答：① 示波器的帶寬是以正弦波幅度衰減－3dB點(diǎn)為帶寬定義的。
　?、?數(shù)字示波器中對(duì)于波形和上升時(shí)間的描繪都是通過實(shí)時(shí)采樣電路和高速A/D變換器獲得波形數(shù)據(jù)，再通過插值運(yùn)算得到的。
　?、?在泰克的示波器中，有實(shí)時(shí)的處理電路完成所謂的正弦內(nèi)插功能，在信號(hào)采集電路部分完成。當(dāng)然，很多示波器也是通過示波器的主處理器進(jìn)行數(shù)**算完成的，這個(gè)時(shí)候會(huì)花比較多的時(shí)間。
　?、?對(duì)于您測(cè)量的信號(hào)，恐怕使用100MHz的示波器是無法進(jìn)行。50MHz的方波，理論上應(yīng)該使用450MHz以上的示波器才能將信號(hào)中*重要的9次以下諧波準(zhǔn)確重新，從而保證波形不失真。更何況，您恐怕還要考慮信號(hào)上升時(shí)間的問題，理論上，示波器的上升時(shí)間應(yīng)該比信號(hào)快5倍以上。
　　⑤ 探頭也一樣，由于普通探頭在測(cè)量高壓的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生高頻失真的效應(yīng)，您應(yīng)該采用特別的差分探頭或者高壓探頭比如，泰克的P5205，P5100進(jìn)行測(cè)量。
　　18． 如何在模擬電路用好數(shù)字示波器，比如測(cè)音頻放大器的小信號(hào)，電源的雜波等？
　　答：要注意的問題有：
　?、?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。
　?、?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。
　?、?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。
　　19． 在測(cè)量離板信號(hào)線的傳導(dǎo)騷擾時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)特定頻點(diǎn)（一個(gè)是659K另一個(gè)是1.977K）上由兩個(gè)很大的噪聲信號(hào)。初步分析是由于板上的開關(guān)電源芯片引起的，如何使用示波器測(cè)量這樣的噪聲信號(hào)？
　　答：示波器可以測(cè)試噪聲信號(hào)有幾個(gè)考慮的因素：
　?、?被測(cè)信號(hào)的幅度，是否為小信號(hào)， 示波器配合探頭可以測(cè)試uA級(jí)的信號(hào)
　?、?被測(cè)信號(hào)的頻率。
　?、?探頭的連接方式不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，影響測(cè)試結(jié)果。

示波器知識(shí)100問（上）　　

20． 在用泰克的示波器時(shí)，如何理解Holdoff這個(gè)參數(shù)？
　　答：Holdoff（觸發(fā)釋抑）的含義是暫時(shí)將示波器的觸發(fā)電路封閉一段時(shí)間（即釋抑時(shí)間），在這段時(shí)間內(nèi)，即使有滿足觸發(fā)條件的信號(hào)波形點(diǎn)示波器也不會(huì)觸發(fā)。在數(shù)字示波器中也會(huì)用百分比來表示，意義是整個(gè)記錄長(zhǎng)度或者整個(gè)屏幕的百分比。
　　示波器的觸發(fā)部分的作用就是穩(wěn)定的顯示波形，觸發(fā)釋抑也是為了穩(wěn)定顯示波形而設(shè)置的功能。主要針對(duì)大周期重復(fù)而在大周期內(nèi)有很多滿足觸發(fā)條件的不重復(fù)的波形點(diǎn)而專門設(shè)置的。比如圖中所示，圖中紅色的點(diǎn)都可以滿足觸發(fā)條件，如果不用釋抑功能，觸發(fā)點(diǎn)將不固定，造成顯示不穩(wěn)定，使用觸發(fā)釋抑后，每次都在同一個(gè)點(diǎn)觸發(fā)，因此可以穩(wěn)定顯示。
　　此外，對(duì)于調(diào)幅信號(hào)等也一樣要使用觸發(fā)釋抑。詳情請(qǐng)參見泰克文章《示波器XYZ》。
　　21． 關(guān)于holdoff，所謂觸發(fā)與非觸發(fā)，示波器對(duì)采集信號(hào)的處理有什么區(qū)別？
　　答：對(duì)于數(shù)字示波器，不論是否觸發(fā)，示波器實(shí)際上都是在不斷地采集波形，但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會(huì)出現(xiàn)這種狀況，示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動(dòng)”模式，即不論是否滿足觸發(fā)條件都進(jìn)行波形顯示。如果使用“通常”Normal模式，不滿足觸發(fā)條件就不會(huì)顯示波形。
　　22． 關(guān)于holdoff，如果在水平時(shí)間分辨率不變的前提下，是否百分比設(shè)置越大（對(duì)應(yīng)信號(hào)顯示逐漸穩(wěn)定）那么就意味著信號(hào)的周期越長(zhǎng)？
　　答：是的，百分比越大，釋抑時(shí)間越長(zhǎng)。
　　23． 如何使用示波器測(cè)量差分信號(hào)？
　　答：*好的方法是選用差分探頭，這時(shí)測(cè)到的信號(hào)*為真實(shí)客觀；若沒有差分探頭，可使用兩個(gè)差分探頭接到示波器的兩個(gè)通道上(如Ch1, Ch2)，然后用數(shù)**算，得到ch1-ch2的波形并進(jìn)行分析，這時(shí)盡量保持兩根探頭完全一樣，示波器兩個(gè)通道的Vertical scale ( 每格多少伏)設(shè)置一樣，否則，誤差會(huì)較大。
　　24． 怎樣用示波器測(cè)量出USB總線上的差分信號(hào)？
　　答：USB 信號(hào)的測(cè)試分為2種情況：
　　**種是需要進(jìn)行符合USB組織定義USB1.1/2.0總線的物理層測(cè)試規(guī)范，只有通過USB一致性測(cè)試后方可打上USB標(biāo)識(shí)。USB物理層一致性測(cè)試分為很多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目,主要是考察USB信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量如何，象Signal Quality Test、Droop & Drop Test、Inrush Current Test、HS Specific Tests、Chirp Test、Monotonic Test、Receiver sensitivity Test、Impedance Test (TDR) 等等。
　　**種情況是僅觀測(cè)USB總線上的信號(hào)，可以選擇合適的差分探頭連接到D+, D-，直接進(jìn)行USB信號(hào)的觀測(cè)。USB2.0信號(hào)速度比較快，上升時(shí)間為幾百皮秒，為了保證信號(hào)的包真度測(cè)試，需要選擇大于2GHz的示波器和差分探頭進(jìn)行測(cè)試。
　　25． PCB板上的高速信號(hào)特征：XAUI接口3.125GBd串行差分信號(hào)：60ps，請(qǐng)問需要多高帶寬的示波器才能**測(cè)量？測(cè)量誤差可達(dá)多少？
　　答：對(duì)XAUI接口3.125GBd 串行差分信號(hào)，聽起來有點(diǎn)象InfiniBand 信號(hào)，用正弦內(nèi)插的方式，或類似等效采樣的方式來采集，但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動(dòng)等因素，在其測(cè)量100ps ~ 130ps范圍內(nèi)的上升時(shí)間時(shí)，采用7GHz差分探頭可保證誤差<3%，對(duì)于< 80ps的上升時(shí)間測(cè)量，其誤差會(huì)大于10%, 雖然這已經(jīng)是實(shí)時(shí)示波器中*好的方案，單就上升時(shí)間測(cè)量而言，***的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理層分析軟件)，因?yàn)槠鋷捒筛哌_(dá)50GHz。
　　26． 對(duì)時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，需要考慮哪些關(guān)鍵性的問題來降低相位噪聲？
　　答：在ADC,DAC的器件中衡量性能有很多項(xiàng)指標(biāo)：象位數(shù)、轉(zhuǎn)換速度、DC精度、開關(guān)性能、動(dòng)態(tài)性能（SNR, SINAD,IMD）等等。
　　27． 對(duì)時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，怎樣測(cè)量相位噪聲？
　　答：從示波器的角度來看，可以測(cè)試ADC,DAC的模擬和數(shù)字信號(hào)的幅度，時(shí)間，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)質(zhì)量，轉(zhuǎn)換速度，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的建立/保持時(shí)間等參數(shù)，還可以通過TDS示波器中的**運(yùn)算功能（頻譜分析功能）來定性測(cè)量SNR,SINAD等參數(shù)。
　　28． 由于可能需要引入外界的時(shí)鐘，這樣時(shí)鐘存在2選1的問題，此時(shí)用什么方案才能使相位噪聲的惡化*小？
　　答：首先要分析抖動(dòng)產(chǎn)生的來源，示波器來分析抖動(dòng)是一個(gè)很好的工具，目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖動(dòng)分析軟件進(jìn)行徹底抖動(dòng)分析，象確定抖動(dòng)(Dj)，隨機(jī)抖動(dòng)(Rj)，Rj和Dj的分離，*后通過分析造成抖動(dòng)的原因來消除抖動(dòng)。
　　29． 在示波器上看波形時(shí)，用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別？
　　答：示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā)，其觸發(fā)條件有2個(gè)，觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿；即：信號(hào)的上升沿（或者下降沿）達(dá)到某一特定電平（觸發(fā)電平）時(shí)，示波器觸發(fā)。 示波器只有在信號(hào)自觸發(fā)有問題的時(shí)候才會(huì)使用外觸發(fā)，沒有哪一個(gè)更好的問題。而這種問題通?？赡苁?，信號(hào)比較復(fù)雜， 有很多滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)，無法每次在同一位置觸發(fā)，從而得到穩(wěn)定的顯示。這時(shí)需要使用外觸發(fā)。舉例如下：
　　觀測(cè)上面的信號(hào)，由于ABCD各點(diǎn)都會(huì)觸發(fā)，示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時(shí)可以使用下面的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，示波器將得到能夠全部周期的顯示。
　　30． TDS3032B的帶寬是300MHz，采樣頻率為2.5G/s，采樣頻率為帶寬的8倍。請(qǐng)問帶寬和采樣頻率之間有什么固定關(guān)系？我們也有一款其它廠家的示波器，帶寬100MHz、采樣頻率只有200MHz。為什么兩個(gè)示波器的帶寬采樣頻率比相差這么大？
　　答：帶寬是示波器*重要的指標(biāo)，因?yàn)樵跀?shù)字示波器中有ADC，它的采樣率理論上需要滿足Nyquist采樣定律，即被測(cè)信號(hào)的*高頻率信號(hào)的每個(gè)周期理論上至少需要采2個(gè)點(diǎn)，否則會(huì)造成混疊。但是在實(shí)際上還取決于很多其它的因素，比如波形的重構(gòu)算法等。泰克示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法，被測(cè)信號(hào)的每個(gè)周期只需要2.5個(gè)點(diǎn)就能夠重構(gòu)波形。也有的示波器采用線性插值算法，可能就需要10個(gè)點(diǎn)。一般采樣率是帶寬的4－5倍就可以比較準(zhǔn)確地再現(xiàn)波形。
　　泰克的TDS3000B系列是“實(shí)時(shí)采樣”示波器，即，它的單次帶寬（捕獲單次信號(hào)的能力）＝重復(fù)帶寬，您所說的另一種示波器的單次帶寬顯然不到100MHz，您可以看一下它的指標(biāo)。
　　31． 示波器指標(biāo)中的帶寬如何理解？
　　答：帶寬是示波器的基本指標(biāo)，和放大器帶寬的定義一樣，是所謂的－3dB點(diǎn)，即，在示波器的輸入加正弦波，幅度衰減為實(shí)際幅度的70.7%時(shí)的頻率點(diǎn)稱為帶寬。也就是說，使用100MHz帶寬的示波器測(cè)量1V，100MHz的正弦波，得到的幅度只有0.707V。這還只是正弦波的情形。因此，我們?cè)谶x擇示波器的時(shí)候，為達(dá)到一定的測(cè)量精度，應(yīng)該選擇信號(hào)*高頻率5倍的帶寬。
　　32． 測(cè)量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得？
　　答：測(cè)量系統(tǒng)的總帶寬＝0.35/上升時(shí)間(1GHz以下示波器)。
　　33． 在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？
　　答：帶寬是限制被測(cè)信號(hào)高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測(cè)信號(hào)周期只需2.5個(gè)點(diǎn)就能夠*大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于4個(gè)樣點(diǎn)/周期，即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率，有些示波器甚至需要10個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號(hào)有意義。
　　34． 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點(diǎn)和適合的領(lǐng)域？
　　答：在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標(biāo)。在示波器中會(huì)出現(xiàn)類似的比較或探討，可能有如下原因：
　　眾所周知，示波器是時(shí)域的儀器，從泰克發(fā)明**臺(tái)可觸發(fā)的模擬示波器以來，示波器的帶寬一直是*重要的指標(biāo)，它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是，示波器帶寬的定義卻是頻域的定義，即正弦波幅度衰減到-3dB點(diǎn)時(shí)的頻率點(diǎn)。一個(gè)復(fù)雜高速信號(hào)含有豐富的頻譜分量，如果需要**測(cè)量信號(hào)，必須知道它們的每一個(gè)頻譜分量的幅度和相位，所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。
　　從*近幾年的發(fā)展來看，目前數(shù)字示波器的帶寬越做越高，從泰克2000年推出TDS7000 4GHZ帶寬示波器，2001年推出TDS6000 6GHZ帶寬示波器， 2003年推出TDS7704B 7GHZ帶寬示波器，到*近TDS6804B 8GHZ帶寬示波器，帶寬幾乎每年都在提升。當(dāng)示波器帶寬到達(dá)幾個(gè)GHZ時(shí)，前置放大器作為模擬器件，保證良好的幅頻和相頻特性越來越難，泰克是掌握這一*關(guān)鍵技術(shù)的**公司。有些廠商無法做到，就不得不采用其它的一些方法來修補(bǔ)模擬器件帶寬的不足，獲得更高的帶寬，頻響曲線自然發(fā)生變化。
　　隨著目前各種高速信號(hào)越來越多，信號(hào)速率越來越快，對(duì)實(shí)時(shí)示波器提出了新的要求，示波器廠商的數(shù)字示波器中也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，*顯著的是示波器通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）來得到更好的性能。DSP就在數(shù)字示波器主要應(yīng)用包括：增強(qiáng)帶寬、更快的上升時(shí)間、增益和波形校準(zhǔn)與改善、幅度和相位的改善、光參考接收機(jī)歸一化、其中泰克的第三代示波器（DPO）就是DSP技術(shù)的*好體現(xiàn)。合理的利用DSP可以提升示波器測(cè)試的信號(hào)保真度。
　　但是，DSP技術(shù)的使用會(huì)是每一個(gè)示波器的使用者產(chǎn)生迷惑，特別是在“帶寬是否可以通過DSP可以提升”，“ 示波器的帶寬是模擬帶寬，和DSP技術(shù)有何關(guān)系”，“當(dāng)前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是DSP帶寬？” “DSP技術(shù)帶來的負(fù)面效應(yīng)是什么？”
　　在泰克*新的TDS6804B 8GHZ帶寬的示波器中的模擬帶寬是7GHZ，通過DSP增強(qiáng)后的帶寬是8GHZ，為了保證每一個(gè)測(cè)試人員對(duì)這兩種方式的理解，在TDS6804B中可以打開和關(guān)閉DSP的帶寬增強(qiáng)功能。泰克將DSP增強(qiáng)帶寬帶來的優(yōu)點(diǎn)和問題告訴每一個(gè)測(cè)試人員，幫助測(cè)試人員理解模擬帶寬和DSP增強(qiáng)帶寬的測(cè)試結(jié)果，更好的進(jìn)行高速信號(hào)測(cè)試。
　　35． 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外，還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎？
　　答：示波器前置放大器的頻響特性是決定測(cè)試結(jié)果的*關(guān)鍵因素，它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。
　　36． 以前在用TDS744,TDS745等示波器時(shí)，使用的是無源探頭(如P6139A,帶寬500M)。在購買了有源探頭(P6237)之后, 從測(cè)試波形來看(特別是測(cè)高頻信號(hào)時(shí)),兩者的測(cè)試結(jié)果差異較大. 從探頭參數(shù)得知, 有源探頭的輸入電容<1pF,而無源探頭則為10pF左右. 這樣看來應(yīng)該是有源探頭的測(cè)試結(jié)果更能反映信號(hào)真實(shí)的情況. 既然無源探頭對(duì)高頻信號(hào)衰減很大, 那么500M的帶寬有什么意義呢? 如何根據(jù)測(cè)試情況來選擇使用有源或無源探頭？
　　答：您的P6139A探頭加上泰克的500MHz示波器典型帶寬值還是可以達(dá)到500MHz，但是正如您所說，其輸入電容不同，這一電容將產(chǎn)生對(duì)于待測(cè)信號(hào)的負(fù)載效應(yīng)，造成信號(hào)振鈴，形狀發(fā)生改變，因此這個(gè)時(shí)候使用有源探頭時(shí)能反映信號(hào)的真實(shí)情況。實(shí)際上，使用探頭不光要考慮帶寬，所有這些因素我們?cè)跍y(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候都要考慮：帶寬/上升時(shí)間、動(dòng)態(tài)范圍、負(fù)載效應(yīng)、接地效應(yīng)、共振效應(yīng)、尤其P6139A時(shí)您還要考慮地線的影響，探頭上的接地線也會(huì)帶來振鈴，測(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候應(yīng)該盡量縮短地線的長(zhǎng)度。
　　另外，您使用的P6247是有源差分探頭，共模的影響也可能是一個(gè)因素。
　　選擇無源探頭主要是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)范圍大，比如P6139A可以測(cè)量從毫伏到幾百伏的信號(hào)，而P6247只能測(cè)量＋－8.5V的信號(hào)。另外有源探頭價(jià)格也是一個(gè)因素。
　　37． 實(shí)驗(yàn)時(shí)，示波器接地線后，導(dǎo)致MOsfet炸掉，現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因？
　　答：為保證測(cè)試中的人身**以及獲得良好的測(cè)量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測(cè)量MOSFET管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會(huì)產(chǎn)生問題，如下圖所示。
　　剪斷地線可以防止對(duì)MOSFET管測(cè)試中的短路問題，但是也會(huì)帶來一些其它的測(cè)試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對(duì)測(cè)量信號(hào)造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的P5205，可以測(cè)量所謂的2個(gè)測(cè)試點(diǎn)都不是地的差分信號(hào)。
　　38． 用示波器抓取數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù)，且是按照resolution為時(shí)間間隔的。如何利用軟件實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)（matlab?），如何抓到更多數(shù)據(jù)？
　　答：泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風(fēng)格，即屏幕顯示的波形為采集下來的所有數(shù)據(jù)，配合TDS5000B的multiViewZoom功能，可以方便顯示所有波形。
　　泰克TDS5000B，TDS6000，TDS7000B，TDS8000B系列示波器都采用完全開放的WINDOWS平臺(tái)，支持當(dāng)前所有的流行工具，象Matlab，LabView，VB，VC，.NET，MicroSoft Office VBA等等，可以靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
　　這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面，構(gòu)成一臺(tái)集數(shù)據(jù)采集，分析，顯示，處理的儀器。 單次采集更多的數(shù)據(jù)，需要示波器配備更深的存儲(chǔ)深度，象TDS5000B系列通用示波器可以支持到16M內(nèi)存。
　　39． 影響示波器工作速度的因素有哪些？
　　答：實(shí)際上任何一臺(tái)示波器的原理都差不多，前端是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，后端是計(jì)算機(jī)處理。影響速度主要有兩方面，一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據(jù)傳輸，一般都是用PCI總線，此乃傳輸瓶頸, 但已有新技術(shù)可以突破；另一個(gè)是后端的處理方式，提高處理速度可以通過數(shù)據(jù)分包共享來實(shí)現(xiàn)。
　　
示波器知識(shí)100問（上）


40． 我們的應(yīng)用通常會(huì)捕獲2M甚至更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 且采樣率通常會(huì)高達(dá)10GS/S, 但在進(jìn)行參數(shù)測(cè)試和FFT等分析時(shí)總是顯得很慢, 為什么？
　　答：處理的數(shù)據(jù)量大，速度自然會(huì)慢。要想獲得大數(shù)據(jù)量的高速實(shí)時(shí)FFT分析，除非采用專用FFT處理器，但成本較高。
　　41． 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)；
　?、?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；
　?、?建議把用不著的外設(shè)都撥掉，也有可能從顯示器上來的；
　?、?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。
　　42． 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：
　?、?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；
　?、?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。
　　43． 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。
　　44． 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。
　　45． 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)。

　46． 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,*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)。
　　47． 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。
　　48． 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)。
　?、?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。
　　49． 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*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。
　　50． 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?？赏皆撔盘?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?，但不小心可能也會(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。