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初晴夜雨

人的才華就如海綿的水,沒有外力的擠壓,它是絕對流不出來的。流出來後,海綿才能吸收新的源泉。

示波器穿刺噪聲的正確測量和改進措施

2019-02-22 09:18:04 | 電子產品



  現在一講到示波器可能很多人都還不知道到底是個什麼頻譜分析儀東西,但是對於一些工程師來說那就再熟悉不過了,因為他們可能每天都在用著,示波器可以說是他們離不開的最好的測試工具,所以示波器的使用對他們來說是很重要的,在以前可能因為示波器屬於高端電子儀器,很多人還用不起,不過現在隨著個、科技的發展,示波器的使用也越來越普遍,價格也有了明顯的下降,基本上工程師都是人手一個,因此示波器的使用是很廣泛的,工程師也是對示波器有很多的了解的。

  隨著DC/DC轉換器的開關頻率的不斷升高,穿刺噪聲的影響變得也越來越明顯。現在,盡管由於示波器的性能不斷的提高使得穿刺噪聲的觀測變得簡單了,但是要准確得到實際穿刺噪聲的大小以及分析具體產生的原因還是和很多因素有關,例如使用正確的測試方法,外部使用器件的合適選擇,線路板線路的合理布局等等。

  ■ 產生的原因

  穿刺噪聲產生的原因主要分為兩大類:

  1。測試方法

  測試時,示波器的探針的不同連接方法對穿刺噪聲的測量有很大影響。

  2。外圍使用器件的正確選擇和線路布局的影響

  當DC/DC轉換器在控制開關動作完成的同時,肖特基二極管打開和截止的瞬間有逆向漏電流流過,同時開關打開和斷開的瞬間基板上有大的電流流過,造成基板上不同器件之間產生較大電位差;另外由於線圈的電磁波磁場的影響也會導致有較大的穿刺噪聲產生。

  ■ 測試方法的改善

  當DC/DC轉換器工作的時候,可以用示波器觀察到在開關閉合和打開的瞬間,輸出電壓中會有幾百毫伏的穿刺噪聲信號產生,而且在測試的過程中,隨著探針測試方向的改變,噪聲信號的大小也會發生很大的變化。實際輸出電壓中的噪聲除了正確的測試方法以外,還受到其他因素的影響,因此要准確測量輸出電壓中穿刺噪聲成份的大小,就需要避免由於測試探針受外界的環境的影響而增加的那部分噪聲信號,具體操作如下:

  A:這種普通的測試探針由於地線比較長像天線一樣。

  B:去除探針的接地端和探頭的屏蔽部份,容易受外界的環境影響。

  C:然後直接把探頭的金屬端和輸出端連接,探針的地線部份和線路板的地線連接,這樣可以有效的防止外界噪聲的干擾。

  同樣地線測試基准點的選擇對於穿刺噪聲的大小也有著很大的影響,DC/DC轉換器後端的輸出電容的容值對於穿刺噪聲的實際值得大小也有著重要的影響。

  ■ 應用對策:

  實際應用過程中間需要注意的地方很多,下面列舉一些供參考:

  1。在選擇輸入電容時盡量使用感抗小的電容,或者並聯一個0。01μF的陶瓷電容,並且要盡量的靠近開關晶體管和二極管。

  2。輸出電容的等效電阻ESR是影響穿刺噪聲大小的一個很重要的因素(VRIPPLE=RESR*DIL),因此要正確的選擇一個電容就需要綜合考慮電容的價格,等效阻抗的大小和容值之間關系。由於陶瓷電容有很好的高頻特性,而且等效電阻ESR也很小,實際應用電路中盡量選擇可使用陶瓷電容的DC/DC轉換芯片;

  3。在FET開關管的G端和DC/DC之間增加一個5-50毫歐的電阻;

  4。在開關管和肖特基二極管數位示波器的兩端各並訊號產生器聯一個RC緩衝回路;

  5。選用逆向導通恢復時間特性好的肖特基二極管,減少漏電流的流過;

  6。當電路中有非連續的大電流流過時,外置開關管和電子負載線圈之間的導線要盡量的短,而且盡量遠離輸出接地端;

  7。選擇使用閉磁類型電路的電感線圈;

  8。在輸出端增加一個濾波電路(低通LC&RC回路);

  9。在電路中增加一個鐵氧磁體器件可以濾除高頻雜波信號。


示波器功能提升之後該如何選擇

2019-02-22 09:16:34 | 電子產品



  由於電子技術的發展,示波器的能力在不訊號產生器斷提升,其性能與價格也五花八門,市場參差不齊。而示波器自從問世以來,它一直是最重要、最常用的電子測試儀器之一。示波器看似簡單,但如何選擇,也存在許多問題。今天就從幾個方面告知您在選擇示波器時應注意的問題:

  一、了解您需要測試的信號

  您要知道用示波器觀察什麼?您要捕捉並觀察的信號其典型性能是什麼?您的信號是否有復雜的特性?您的信號是重復信號還是單次信號?您要測量的信號過渡過程的帶寬,或者上升時間是多大?您打算用何種信號特性來觸發短脈衝、脈衝寬度、窄脈衝等?您打算同時顯示多少信號?您對測試信號作何種處理?

  二、選擇示波器的核心技術差異:模擬(DR數位示波器T)、數字(DSO)、還是數模兼合(DPO)

  傳統的觀點認為模擬示波器具有熟悉的控制面板,價格低廉,因而總覺得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉換器速度逐年提高和價格不斷降低,以及數字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限制的測量功能,數字示頻譜分析儀波器已獨領風騷。但是數字示波器顯示具有三維的缺陷、處理連續性數據慢等缺點,需要具有數模兼合技術的示波器,例DPO數字熒光示波器。

  三、確定測試信號帶寬

  帶寬一般定義為正弦波輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率,即幅度的70。7%。帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。如果沒有足夠的帶寬,示波器將無法測量高頻信號,幅度將出現失真,邊緣將會消失,細節數據將被丟失;如果沒有足夠的帶寬,得到的信號所有特性,包含響鈴和振鳴等都毫無意義。

  一個決定您所需要的示波器帶寬有效經驗——“5倍經驗准則”:將您要測量的信號最高頻率分量乘以5,使測量結果獲得高於2%的精度。

  在某些應用場合,您不知道你的感興趣的信號帶寬,但是您知道它的最快上升時間,這時頻率響應用下面的公式來計算關聯帶寬和儀器的上升時間:Bw=0。35/信號的最快上升時間。

  數字示波器帶寬有兩種類型:重復(或等效時間)帶寬和實時(或單次)帶寬。重復帶寬只適用於重復的信號,顯示來自於多次信號采集期間的采樣。實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率,且當捕捉的事件不是經常出現或瞬變信號時就更為重要,實時帶寬與采樣速率緊密聯系。

  帶寬越高越好,但是更高的帶寬往往意味著更高的價格,因此應按照預算來選擇您要觀察的信號頻率成分。

  四、A/D轉換器的采樣速率(或采樣速度)

  單位為每秒采樣次數(S/s),指數字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丟失的概率就越小。

  如果需要觀測較長時間範圍內的慢變信號或低頻信號,最小采樣速率就發揮了作用,為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數,需要調整水平控制旋鈕,而所顯示的采樣速率也將隨著水平調節旋鈕的變化而變化。

  如何計算采樣速率?計算方法取決於所測量的波形類型,以及示波器所采用的信號重建方式,例正弦插入法,矢量插入法等。為了准確地再現信號並避免混淆,奈奎斯定理規定:信號的采樣速率必須不小於其最高頻率成分的兩倍。然而,這個定理的前提是基於無限長時間和周期連續的信號。由於示波器不可能提供無限時間的記錄長度,而且從定義上看,低頻干擾是不連續的,也不是周期的,所以采用兩倍於最高頻率成分的采樣速率通常是不夠的。

  實際上,信號的准確再現取決於其采樣速率和信號采樣點間隙所采用的插值法,即波形重建。一些示波器會為操作者提供以下選擇:測量正弦信號的正弦插值法,以及測量矩形波、脈衝和其他信號類型的線性插值法。

  有一個比較采樣速率和信號帶寬時很有用的經驗法則:如果您正在觀察的示波器有內插(通過篩選以便在取樣點間重新生成),則(采樣速率/信號帶寬)的比值至少應為4:1;無正弦內插時,則應采取10:1的比值。

  五、屏幕刷新率也稱為波形更新速度

  所有的示波器都會閃爍,示波器每秒鐘以特定的次數捕獲信號,在這些測量點之間將不再進行測量,這就是波形捕獲速率,也稱屏幕刷新率,表示為波形數每秒(wfms/s)。一定要區分波形捕獲速率與A/D采樣速率的區別。采樣速率表示示波器在一個波形或周期內電子負載A/D采樣輸入信號的頻率;波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度。波形捕獲速率取決於示波器的類型和性能級別,且有著很大的變化範圍。高波形捕獲速率的示波器將會提供更多的重要信號特性,並能極大地增加示波器快速捕獲瞬時的異常情況,如抖動、矮脈衝、低頻干擾和瞬時誤差的概率。

  一般來講,模擬示波器由於電路簡單,其屏幕刷新率較高,而數字存儲示波器(DSO)使用串行處理結構每秒鐘可以捕獲10到5000個波形。為了改變數字示波器屏幕刷新率低的問題,數字熒光示波器采用並行處理結構,可以提供更高的波形捕獲速率,有的高達每秒數百萬個波形,大大提高了捕獲間歇和難以捕捉事件的可能性,並能讓您更快地發現信號存在的問題。


介紹示波器的選購指南

2019-02-22 09:15:29 | 電子產品



  示波器早已成為檢測電子線路最有效的工具之數位示波器一,通過觀察線路關鍵節點的電壓電流波形可以直觀地檢查線路工作是否正常,驗證設計是否恰當。這對提高可靠性極有幫助。由於電子技術的發展,示波器的能力也在不斷提升,其性能與價格也五花八門,市場參差不齊,本文從多方面闡述您如何選擇示波器。

  了解您的信號?

  您要知訊號產生器道您用示波器觀察什麼?既您要捕捉並觀察的信號其典型性能是什麼?您的信號是否有復雜的特性?您的信號是重復信號還是單次信號?您要測量的信號過渡過程帶寬,或者上升時間是多大?您打算用何種信號特性來觸發短脈衝、脈衝寬度、窄脈衝等?您打算同時顯示多少信號?

  模擬還是數字?

  參見前面的《示波器發展》。總之,傳統的觀點認為模擬示波器具有熟悉的面板控制,價格低廉,因而總覺得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉換器速度逐年提高和價格不斷降低,以及數字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限制的各種功能,數字示波器已獨領風騷。

  采樣速率怎樣?

  定義為每秒采樣次數(S/s),指數字示波器對信號采樣的頻譜分析儀頻率。示波器的采樣速率越快,所顯示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丟失的概率就越小。

  如果需要觀測較長時間範圍內的慢變信號,則最小采樣速率就變得較為重要。為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數,需要調整水平控制按鈕,而所顯示的采樣速率也將隨著水平調節按鈕的調節而變化。

  存儲深度是多少?

  存儲深度是示波器所能存儲的采樣點多少的量度。如果您需要不間斷的捕捉一個脈衝串,則要求示波器有足夠的存儲器以便捕捉整個事件。將所要捕捉的時間長度除以精確重現信號所須的取樣速度,可以計算出所要求的存儲深度,也稱記錄長度。

  在正確位置上捕捉信號的有效觸發,通常可以減小示波器實際需要的存儲量。

  存儲深度與取樣速度密切相關。您所需要的存儲深度取決於要測量的總時間跨度和所要求的時間分辨率。電子負載

  帶寬如何?

  帶寬一般定義為正弦輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率,即70。7%,帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。隨著信號頻率的增加,示波器對信號的准確顯示能力將下降,如果沒有足夠的帶寬,示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現失真,邊緣將會消失,細節數據將被丟失。如果沒有足夠的帶寬,得到的關於信號的所有特性,響鈴和振鳴等都毫無意義。

  一個決定您所需要的示波器帶寬有效的經驗法則是“5倍准則”;即將您要測量的信號最高頻率分量乘以5。這將會使您在測量中獲得高於2%的精度。


示波器使用注意事項十二條

2018-11-27 09:47:50 | 電子產品



  示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看電子負載不見的電信號變換成看得見的圖像,便於人們研究各種電現像的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就好像一支數位示波器筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。因此示波器屬於比較精密的一類儀器,示波器使用不當容易損壞或影響使用壽命。因此使用示波器需要規範操作,下面分享日常使用中需要注意的事項:

  1、每次開機前,要把輝度調節旋鈕逆時針轉到底後,再閉合電源開關。然後緩慢轉動增大光點或掃描線的亮度,一般只要看得清楚即可。注意不宜讓經過聚焦的小亮點停在屏上不動,防止屏上熒光物質被電子束燒壞而形成暗斑。

  2、通用示波器通過調節亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差。

  3、示波器為非平衡式儀表,探頭的黑夾子應接地,並且接線時先接黑夾子後接探頭,拆線時相反。

  4、在只使用一個通道情況下,觸發源(SOURCE)的選擇應與所用通道一致。

  訊號產生器5、在使用兩個通道觀察兩路波形的時候,首先根據所觀察信號的頻率選擇顯示方式為ALT或CHOP,然後根據兩路信號的關系選擇觸發源SOURCE,具體方法是如果兩路信號有一定的關系,比如要同時觀察電路的輸入輸出信號,則必須選擇兩個信號之一,一般選擇周期較大或幅度較大的一個做為觸發源,這樣才能觀察到兩路信號的相位關系。如果兩路信號無關系,例如一路是示波器的校准信號另一路是信號源的輸出,則觸發源要選VERT才容易觀察到兩路穩定的波形,但此時示波器的顯示不能體現兩路信號的相位關系。

  6、為保證波形穩定顯示,在正確選擇頻譜分析儀了觸發源的前提下,還應注意調節觸發電平旋鈕(LEVEL)。

  7、觀察兩路信號的相位關系時要確認任何一通道都沒有選擇“反相”(INV)功能。

  8、示波器的觸發方式應選自動(AUTO)。

  9、示波器輸入耦合方式一般選擇DC方式,並注意使用GND確定各通道“基線”即零電平的位置。

  10、示波器顯示波形時,水平方向一般應調到兩到三個周期,?垂直方向則應調到波形的高度占到滿屏的三分之二或一半以上。?

  11、在定量測量時,讀取電壓幅值時應檢查VOLTS/DIV開關上的微調旋鈕是否選校准位置(CAL),讀取周期時應檢查SWEEP?TIME/DIV開關上的微調旋鈕是否選校准位置(CAL),否則讀數是錯誤的。

  12、讀取電壓幅值時應檢查探頭是否是10:1衰減探頭,若是10:1衰減探頭,所測真實值應為讀數×10。

  以上內容是日常使用示波器注意事項,各實驗室示波器型號不盡相同,但功能相近,請根據具體示波器型號靈活運用。




示波器的控制面板你真的操作熟悉嗎?

2018-11-27 09:46:02 | 電子產品



  示波器被廣泛應用於多個行業,因此在操作示波器的時候要相對比頻譜分析儀較熟練才可以測量出准確的數據。如果操作錯誤就很容易造成檢測失敗的。下面分享如何熟練掌握操作示波器的控制面板:

  1。亮度和聚焦旋鈕

  亮度調節旋鈕用於調節光跡的亮數位示波器度(有些示波器稱為"輝度"),使用時應使亮度適當,若過亮,容易損壞示波管。聚焦調節旋鈕用於調節光跡的聚焦(粗細)程度,使用時以圖形清晰為佳。

  2。信號輸入通道

  常用示波器多為雙蹤示波器,有兩個輸入通道,分別為通道1(CH1)和通道2(CH2),可分別接上示波器探頭,再將示波器外殼接地,探針插至待測部位進行測量。

  3。通道選擇鍵(垂直方式選擇)

  常用示波器有五個通道選擇鍵:

  (1)CH1:通道1單獨顯示;

  (2)CH2:通道2單獨顯示;

  (3)ALT:兩通道交替顯示;

  (4)CHOP:兩通道斷續顯示,用於掃描速度較慢時雙蹤顯示;

  (5)ADD:兩通道的信號疊加。維修中以選擇通道1或通道2為多。

  4。垂直靈敏度調節旋鈕

  調節垂直偏轉靈敏度,應根據輸入信號的幅度調節旋鈕的位置,將該旋鈕指示的數值(如0。5V/div,表示垂直方向每格幅度為0。5V)乘以被測信號在屏幕垂直方向所占格數,即得出該被測信號的幅度訊號產生器

  5。垂直移動調節旋鈕

  用於調節被測信號光跡在屏幕垂直方向的位置。

  6。水平掃描調節旋鈕

  調節水平速度,應根據輸入信號的頻率調節旋鈕的位置,將該旋鈕指示數值(如0。5ms/div,表示水平方向每格時間為0。5ms),乘以被測信號一個周期占有格數,即得出該信號的周期,也可以換算成頻率。

  7。水平位置調節旋鈕

  用於調節被測信號光跡在屏幕水平方向的位置。

  8。觸發方式選擇

  示波器通常有四種觸發方式:

  (1)常態(NORM):無信號時,屏幕上無顯示;有信號時,與電平控制配合顯示穩定波形;

  (2)自動(AUTO):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時與電平控制配合顯示穩定的波形;

  (3)電視場(TV):用於顯示電視場信號;

  (4)峰值自動(P-P AUTO):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時,無需調節電平即能獲得穩定波形顯示。該方式只有部分示波器(例如CALTEK卡爾泰克CA8000系列示波器)中采用。電子負載

  9。觸發源選擇

  示波器觸發源有內觸發源和外觸發源兩種。如果選擇外觸發源,那麼觸發信號應從外觸發源輸入端輸入,家電維修中很少采用這種方式。如果選擇內觸發源,一般選擇通道1(CH1)或通道2(CH2),應根據輸入信號通道選擇,如果輸入信號通道選擇為通道1,則內觸發源也應選擇通道。

  熟練掌握了上面各旋鈕和按鍵的使用方法以及測量數據的含義就能正確的操作示波器測量出准確的數據結果。