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深圳华秋电子有限公司

如何选择示波器?这10点一定要考虑!

04-21 59浏览量

示波器是电子工程师必备工具之一,常使用在电路设计、PCB制造、电子设备维修等场景中。示波器如此重要,选购时需要注意什么呢?下面我们一起来看看选择示波器要考量的10个因素。1、频宽频宽决定了示波器量测类比讯号的能力,这决定了仪器可以准确量测的最大频率。频宽也是价格的关键的决定因素。选择示波器前先确定您的需求。例如,100 MHz的示波器通常可保证在100MHz下具有少于30%的衰减。为了确保优于2%的振幅准确度,输入应该低于20MHz。当选择频宽时,请使用「五倍规则」。示波器频宽大于或等于您想要的最大频率的五倍,如果频宽太低,您的示波器将无法解析高频率的变化。

基本示波器的范围通常为50 MHz至200 MHz。如果您需要更多的频宽,则可使用更高效能示波器,以涵盖350 MHz以上,可达数十个GHz的范围。2、取样率取样率(每秒取样数)是示波器取样讯号的速率,类似于摄影机的讯框率;这决定了示波器能撷取多少波形细节。同样地,我们建议採用「五倍法则」:使用至少5倍于您电路最高频率分量的取样率。大多数的基本示波器皆具有1至2 GS/s的(最大)取样率。请记住,基本示波器拥有高达200MHz的频宽,所以示波器设计人员通常会在最大频宽下,以5至10倍超取样来设计示波器。


取样的速度越快,就会遗失越少的信息,以及示波器将能更有效地呈现待测讯号;但是,这也会越快填满内存,也连带限制了可以撷取数据的时间。大多数的入门级示波器拥有1至2 GS/s的最大取样率,而中阶示波器则可有5至10 GS/s的最大取样率。3、足够的输入通道和正确的通道示波器使用类比通道来储存并显示讯号,在一般情况下,越多通道越好,尽管增加通道即会增加价格。是否要选择2个或4个类比通道将取决于您的应用。例如,您可使用两个通道来比较分量的输入和输出。四个类比通道则可让您比较更多的讯号,并提供更大的灵活性,以数学方式来结合通道(例如,相乘可取得功率,或相减可取得差动式讯号)。但要注意:您开启的通道数量可能会降低取样率。
4、相容的探棒良好的量测始于探棒头。示波器和探棒是作为一个系统搭配使用,所以在选择示波器时一定要考虑探棒。在量测期间,探棒实际上即成为电路、引入电阻、电容和电感负载(改变量测)的一部分。为了尽可能地减少影响,最好使用示波器搭配的专门探棒。各种相容的探棒将可让您在更多的应用中使用您的示波器。另外,选择具有足够频宽的被动式探棒也很重要,探棒的频宽应该与示波器的频宽相符。


 

探棒的分类:

被动式探棒:被动式探棒具有10倍衰减,会呈现电路的受控制阻抗和电容,并适用于大多数接地参考的量测,大多数示波器均随附此种探棒。针对每个输入通道,您将需要备一个被动式探棒。高电压差动式探棒:差动式探棒可让接地参考的示波器进行安全、准确的浮动和差动式量测。每个实验室应该都至少拥有一个!逻辑探棒:逻辑探棒会提供数位讯号至混合讯号示波器的前端,包括「浮动引线」与专为连接至电路板上微小测试点所设计的配件。电流探棒:若增加电流探棒,可让示波器量测电流,当然,还能让示波器计算并显示瞬时功率。5、触发触发功能可提供稳定的显示画面,让您能在复杂波型的特定部分上调整归零。所有的示波器皆可提供边缘触发功能,且大多数均可提供脉冲宽度触发功能。而示波器可用的触发选项范围越宽,示波器越灵活(您将会更快找出问题的根源!)
6、记录长度记录长度是完整波型记录中的点数。在一般情况下,示波器仅能储存有限数量的取样,所以,记录长度越大越好。撷取的时间=记录长度/取样率所以,若具有1M点的记录长度,且取样率为250 MS/s时,示波器将可撷取4 ms。良好的基本示波器一般储存超过2,000点,这对稳定的正弦波讯号(可能需要500点)而言已绰绰有余。但要找出复杂的数位资料流中的时序异常原因,则应考虑1M点以上的记录长度。


具有记录长度为数百万点的示波器可以显示出许多讯号活动的画面,对研究复杂的波型而言是必不可少的功能。7、自动量测及分析自动化波型量测可让您更轻松地获得准确的数值读数。大多数的示波器皆提供了前面板按钮和/或萤幕式功能表,以进行准确的自动化量测,包括振幅、週期和上升/下降时间。许多数位示波器还提供了平均值和RMS计算、工作周期和其他数学运算。比如通道运算功能让您可对波型进行加、减和乘等运算。使用波型相乘功能将电压和电流相乘即可获得功率值;使用减法功能则可粗略估计差动式量测。快速傅立叶变换(FFT)功能将可让您查看撷取波型的频率频谱。8、易于操作示波器应易于操作非常重要,即使是偶尔使用。易于操作的标准包括:

常用的调整功能应该拥有专门的旋钮。

AUTOSET和/或DEFAULT按钮将可用于即时设定。

示波器应对不断变化的事件能快速响应和反应。

示波器应可支持您的语言,包括功能表系统、内建的说明、手册和合适的前面板说明。

 

 

 

9、连接性直接将示波器连接至电脑或透过可携式媒体传输资料,可让您进行进阶的分析,并简化记录和分享成果。比如许多示波器均可产生JPG、BMP或PNG文件,轻松地纳入资料。许多示波器均随付软件,或使其可用于下载,以协助撷取萤幕画面、收集波型资料或储存仪器设定。还有些示波器提供了VGA输出,让您连接外部显示器以便于检视。选示波器时,可看看有哪些功能是您需要的,现成的驱动程式可为您节省显着的时间和精力。

 

10、串列汇流排解码大多数系统级(电脑到电脑)通讯均是在串列资料连结上传输。即使在现今的电路板上,大部分的芯片对芯片资料仍是在串列汇流排上传输。有些示波器能够解码串列汇流排,并显示资料时间相关的其他波型。相较于手工解码,自动解码耗时少得多且不易出错。除了解码,某些示波器还提供触发和搜寻串列资料值的能力。这些功能有助于加速疑难排解的程序。

 

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