紋波是電源的核心指標(biāo),但如何準(zhǔn)確測(cè)量紋波確實(shí)一個(gè)被廣泛忽略的問(wèn)題。也許您認(rèn)為不就是示波器交流耦合,然后把探頭點(diǎn)在電源上嘛?事實(shí)遠(yuǎn)非如此,本文為您呈現(xiàn)紋波測(cè)試的正確方式。
在十幾年前,很多公司的電源測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中都有明確的規(guī)定,要求使用1:1 探頭進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)檫@種探頭不會(huì)損失示波器的測(cè)量檔位,比如示波器原來(lái)最小檔位是2mv/div,使用1:1探頭就仍然可以通過(guò)這個(gè)檔位測(cè)量紋波,即可以準(zhǔn)確測(cè)量出10mv以?xún)?nèi)的紋波。但是由于這種探頭的帶寬只能做到6MHz左右,所以隨著開(kāi)關(guān)電源頻率的提升,這種探頭便不再適合使用。
目前常用的電源測(cè)量探頭是10:1無(wú)源探頭、100:1無(wú)源探頭、高壓差分探頭。探頭的選擇上首先要考慮電壓范圍,被測(cè)電壓不要超出探頭允許的范圍。比如說(shuō)一般的10:1的無(wú)源探頭,其低頻耐壓值是300VRMS,且隨著頻率的升高而降低。如圖1所示。使用之前要測(cè)量信號(hào)的電壓范圍在此范圍內(nèi)。否者將無(wú)法進(jìn)行正確的測(cè)量。
除此之外,還需要考慮探頭衰減比對(duì)底噪的放大,從而判斷信號(hào)的真實(shí)有效部分。采用探頭測(cè)量時(shí)的示意圖如圖2所示,其中Gn1是虛擬的一個(gè)噪聲源,表示示波器的本低噪聲,而Gn2表示探頭的本底噪聲。由于信號(hào)經(jīng)過(guò)了探頭的衰減,為了還原真實(shí)信號(hào)的大小,示波器內(nèi)部會(huì)對(duì)信號(hào)再進(jìn)一步放大,而此時(shí)Gn1和Gn2也就跟著被放大,其放大倍數(shù)就是衰減比的倒數(shù)。所以衰減倍數(shù)越大,其測(cè)量系統(tǒng)的本底噪聲也就被放大的越多。
例如使用500:1高壓差分探頭進(jìn)行測(cè)量,示波器本底噪聲是1mv,探頭噪聲為為1mv,這樣累加噪聲是2mv,再經(jīng)過(guò)500倍的放大,其本底噪聲就達(dá)到了1V。此時(shí)就需要考慮,1V的噪聲是否在允許范圍內(nèi)。如果您的被測(cè)系統(tǒng)紋波本身也就只有1V或者更小,那1V的噪聲顯然是不允許的。
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許多基于微控制器的系統(tǒng)都有模擬和數(shù)字信號(hào)。即使看起來(lái)是完全數(shù)字的系統(tǒng)也不完全是數(shù)字的,因?yàn)榇嬖谡疋徍痛當(dāng)_等模擬效應(yīng)。因此,對(duì)系統(tǒng)中的信號(hào)通常需要同時(shí)持有模擬和數(shù)字的視角。這正是混合信號(hào)示波器(MSO)可以幫助到你的地方。混合信號(hào)示波器同時(shí)具有示波器的功能和邏輯分析儀的部分功能。最常見(jiàn)的混合信號(hào)示波器配置有4個(gè)模擬通道和16個(gè)數(shù)字通道,它們最適合用于嵌入式微處理器板的查錯(cuò)。圖1所示的處理器板框圖包含諸如電源、時(shí)鐘、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)輸入和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)輸出等模擬信號(hào),也有并行和串行的數(shù)字信號(hào)。并行數(shù)字信號(hào)包括CPU和GPIO接口的數(shù)字和******線。以太網(wǎng)、SATA、PCIe、SPI、I2C和UART等接口則是高速和低速串行數(shù)據(jù)
在線制作數(shù)字示波器的經(jīng)常見(jiàn)到的人,DSO必須具有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元,根據(jù)d/a轉(zhuǎn)換電路可分為兩種模式:1.特殊ADC芯片+單片機(jī),2.在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部使用單片機(jī)ADC計(jì)數(shù)。對(duì)于第一個(gè)模型,我嘗試了兩個(gè),該電路稍微復(fù)雜一點(diǎn),組件更難以完成,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)很難。第二種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,易于制造,但是具有很大的缺點(diǎn),即帶寬較窄, 示波器的帶寬僅為7.7KHz。國(guó)內(nèi)用戶(hù)和STC單芯片AVR生產(chǎn),但實(shí)際帶寬小于10KHz。您也可以選擇使用FusionPCB制作PCB板,而無(wú)需自己焊接。步驟1:代碼最近用Arduino示波器看到了一個(gè)網(wǎng)友,它可能比上面的第二種方法更容易使用,但結(jié)果并不理想,帶寬很窄。因此,我想嘗試一下,沒(méi)有解決此問(wèn)題的好方法
數(shù)字示波器適用于測(cè)量快速脈沖信號(hào),同時(shí)配有高增益放大器,所以靈敏度高,可觀測(cè)微弱信號(hào)。在航空、航天、電子工業(yè)產(chǎn)品調(diào)試、測(cè)試中,數(shù)字示波器的應(yīng)用也越來(lái)越普遍,F(xiàn)在數(shù)字示波器不再僅限于測(cè)量波形的脈沖參數(shù),通過(guò)FFT的時(shí)/頻變換可測(cè)試頻譜,通過(guò)時(shí)鐘可獲得信號(hào)抖動(dòng)圖。 數(shù)字示波器適用于測(cè)量快速脈沖信號(hào),同時(shí)配有高增益放大器,所以靈敏度高,可觀測(cè)微弱信號(hào)。在航空、航天、電子工業(yè)產(chǎn)品調(diào)試、測(cè)試中,數(shù)字示波器的應(yīng)用也越來(lái)越普遍,F(xiàn)在數(shù)字示波器不再僅限于測(cè)量波形的脈沖參數(shù),通過(guò)FFT的時(shí)/頻變換可測(cè)試頻譜,通過(guò)時(shí)鐘可獲得信號(hào)抖動(dòng)圖。因此它是測(cè)試人員首選的多用途測(cè)量?jī)x器。1 捕獲單脈沖隨機(jī)信號(hào)有些信號(hào)在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間才會(huì)
最簡(jiǎn)單的探頭是連接被測(cè)電路與電子示波器輸入端的一根導(dǎo)線,復(fù)雜的探頭由阻容元件和有源器件組成。簡(jiǎn)單的探頭沒(méi)有采取屏蔽措施很容易受到外界電磁場(chǎng)的干擾,而且本身等效電容較大,造成被測(cè)電路的負(fù)載增加,使被測(cè)信號(hào)失線. 探頭一般是以?xún)蓷l一個(gè)包裝,因?yàn)楝F(xiàn)在的示波器都是雙通道以上的,為了區(qū)分兩個(gè)通道同時(shí)測(cè)量時(shí)探頭,在每根探頭上都做好了區(qū)分標(biāo)色,比如色環(huán)。2. 拿到探頭,先要校準(zhǔn),什么樣的探頭需要標(biāo)準(zhǔn)呢?除無(wú)衰減的探頭(1:1)外,都需要校準(zhǔn)。校準(zhǔn)是探頭首次與一臺(tái)示波器使用時(shí)必需要校準(zhǔn),換不同的臺(tái)示波器測(cè)量時(shí),都要校準(zhǔn)。3. 校準(zhǔn)后的探頭可進(jìn)入測(cè)量,測(cè)量時(shí),請(qǐng)注意,在不知道被測(cè)電路電壓情況下,盡可能的選擇探頭衰減檔位,這樣預(yù)防
當(dāng)你換懷疑你測(cè)試的信號(hào)是否是真實(shí)的信號(hào)波形的時(shí)候,應(yīng)該從4個(gè)方面分析示波器對(duì)波形的劣化。1.示波器探頭的對(duì)波形上升沿的影響示波器測(cè)試的測(cè)試波形并不是實(shí)際波形,可能跟實(shí)際波形相差很大,而探頭在里面起到主要因素。因?yàn)樗厦嬗泻芏嗉纳鷧?shù)。針對(duì)是串聯(lián)級(jí)聯(lián)的情況。而我們接觸的是探頭的帶寬這個(gè)參數(shù)。對(duì)于矩形波帶寬與上升沿有個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系。從公式上可以看出,用一個(gè)3倍是待測(cè)信號(hào)頻率帶寬的探頭,探頭的上升沿時(shí)間就已經(jīng)等于被測(cè)信號(hào)的上升沿時(shí)間了。假設(shè)100mhz的信號(hào),測(cè)試一個(gè)33m的矩形波。上升沿時(shí)間為30ns,但是經(jīng)過(guò)100m帶寬探頭示波器測(cè)試變成42ns。此時(shí)還沒(méi)有加上示波器本身的帶寬。有些探頭的廠商標(biāo)的是RMS帶寬,計(jì)算公式如下。2 探頭
示波器作為一種通用的測(cè)試測(cè)量工具,通常主要用來(lái)定性的測(cè)試某個(gè)電路的信號(hào)特征。但有時(shí)我們也需要在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)分析信號(hào)的偶發(fā)特性或電路的穩(wěn)定性,這時(shí)使用RIGOL數(shù)字示波器的波形錄制及回放、分析功能就可以方便地幫你進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的信號(hào)分析。它最多達(dá)20萬(wàn)幀的硬件波形錄制及多種波形分析的功能給您使用示波器帶來(lái)了更加豐富的測(cè)試應(yīng)用體驗(yàn)。本文將對(duì)RIGOL數(shù)字示波器的波形錄制功能的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹,讓大家更好地理解這一功能,以便達(dá)到更好地測(cè)試效果。1、波形錄制設(shè)置波形錄制可以對(duì)輸入通道(CH1-CH2或CH1-CH4)中的波形進(jìn)行錄制。圖1為波形錄制界面。在此界面可設(shè)置錄制時(shí)相鄰兩幀波形的時(shí)間間隔及想要錄制的波形終止幀數(shù)。波形錄制時(shí)可根據(jù)
適用于Altera的Agilent InfiniiVision MSO N5434A FPGA動(dòng)態(tài)探頭技術(shù)資料
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