示波器能否進(jìn)行濾波處理 - 示波器基礎(chǔ)知識(shí)100問（上）

　　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)波的最大值？

　　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。最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。

　　③ 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)學(xué)運(yùn)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)中最重要的 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。

　?、?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，而直接使用探頭尖端和 探頭內(nèi)的地點(diǎn)接觸待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

　　③ 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。

　?、?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： ① 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) ② 被測(cè)信號(hào)的頻率。 ③ 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。

　　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。

　　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?！盢ormal 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)。