用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線,在這個(gè)基礎(chǔ)上示波器可以應(yīng)用于測量電壓、時(shí)間、頻率、相位差和調(diào)幅度等電參數(shù)。下面介紹用示波器觀察電信號波形的使用步驟。
1.選擇Y軸耦合方式
根據(jù)被測信號頻率的高低,將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開關(guān)置于AC或DC。
2.選擇Y軸靈敏度
根據(jù)被測信號的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應(yīng)除以衰減倍數(shù);在耦合方式取DC檔時(shí),還要考慮疊加的直流電壓值),將Y軸靈敏度選擇V/div開關(guān)(或Y軸衰減開關(guān))置于適當(dāng)檔級。實(shí)際使用中如不需讀測電壓值,則可適當(dāng)調(diào)節(jié)Y軸靈敏度微調(diào)(或Y軸增益)旋鈕,使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。
3.選擇觸發(fā)(或同步)信號來源與極性
通常將觸發(fā)(或同步)信號極性開關(guān)置于“+”或“-”檔。
4.選擇掃描速度
根據(jù)被測信號周期(或頻率)的大約值,將X軸掃描速度t/div(或掃描范圍)開關(guān)置于適當(dāng)檔級。實(shí)際使用中如不需讀測時(shí)間值,則可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速t/div微調(diào)(或掃描微調(diào))旋鈕,使屏幕上顯示測試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號的邊沿部分,則掃速t/div開關(guān)應(yīng)置于較快掃速檔。
5.輸入被測信號
被測信號由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大),通過Y軸輸入端輸入示波器。
示波器是測量電源紋波和電源噪聲的必備工具,但在實(shí)際的測量中,如何選擇合適的帶寬呢,下面就給大家說說。
帶寬是示波器的重要的一個(gè)指標(biāo),理論上來說,只要帶寬覆蓋被測信號能量的99.9%,測量的誤差可以小于3%,即是合適的帶寬。因此,業(yè)界也存在著多個(gè)帶寬選擇法則,例如:5倍法則、三倍正弦波頻率、 1.8倍法則 、1/3法則。針對不同的測量信號和測量要求適用不同的法則。
根據(jù)上升時(shí)間和帶寬的關(guān)系,似乎可以得出結(jié)論,帶寬越高,測量的誤差越小。
但實(shí)際上,具體的應(yīng)用中并非如此。因?yàn)椋静ㄆ鳟吘共皇且粋€(gè)理想的儀器,測量系統(tǒng)本身有噪聲。這些噪聲包括放大器的噪聲, ADC的噪聲,有源探頭的噪聲,探頭地線感應(yīng)的空間輻射噪聲及地環(huán)路耦合的傳導(dǎo)噪聲從信噪比的角度理解,只有當(dāng)被測信號的能量 遠(yuǎn)大于示波器測量系統(tǒng)本身帶來的噪聲能量的 時(shí)候即信噪比足夠大的時(shí)候,選擇的帶寬才是 合適的。
電源紋波測量的帶寬選擇取決于電源開關(guān)管的上升時(shí)間,測量紋波的帶寬等于測量開關(guān)管的帶寬 。一般功率小的電源開關(guān)頻率可以達(dá)到1MHz甚至更大,對應(yīng)的開關(guān)管的上升時(shí)間越小。功率大的電源開關(guān)管開關(guān)頻率小,只有100KHz甚至更小,上升時(shí)間大。但是多數(shù)開關(guān)管MOSFET上升時(shí)間達(dá)100ns。即使開關(guān)管上升時(shí)間只有30ns,1/3的上升時(shí)間也有10ns,而100MHz的示波器的上升時(shí)間只有3.5ns。因此,用100MHz帶寬示波器測量開關(guān)電源的開關(guān)管是足夠的。事實(shí)上,很少有開關(guān)管上升時(shí)間只有30ns的,限制帶寬到20MHz就足夠了。這也是很多人所說的“在測量電源紋波時(shí)需要將示波器帶寬限制為20MHz”的道理。