優化示波器測量的提示與技巧
2012-08-25
帶寬
為了精確地測量頻率響應和快速上升沿，示波器和探頭必須具有足夠的帶寬。一個好的經驗規則是示波器和探頭(探頭也有帶寬限制)的帶寬應該是被測信號最高頻率的3~5倍。-3dB帶寬衰減會引入30%的幅度測量誤差，因此示波器和探頭的帶寬越寬越好。
兼容性
有一種情況非常普遍，人們使用X公司生產的示波器卻配Y公司生產的探頭進行測量。事實上，示波器和探頭并不總是可互換或可兼容的。最好的做法是使用同一家公司生產的示波器和探頭，從而排除任何潛在的沖突問題。
校準
在使用示波器進行測量時最容易忽視的步驟之一是校準。校準是一種簡單易行的方法，可以確保您的每次測量都是從頭開始，不受上次測量的影響。在開始測量前應該進行手動校準，如果示波器帶有自校準功能，您在測量前應該運行這個功能。欠補償或過補償的探頭會引入幅度、上升時間和被測信號波形失真測量的嚴重誤差。
探頭
為具體的測量任務選用合適的探頭總會得到最好的測量結果。通常，對于通用測量，10:1探頭就足夠了;但對于低幅度信號測量，您可能要考慮使用1:1探頭。在進行高速測量時，應該著重考慮探頭電容。具有大電容值的探頭會減緩上升和下降沿，而且在檢測某些器件(例如高速運放)的輸入或輸出端時，甚至會引起這些器件產生振蕩。因此，測量高速電路的另外一點考慮是使用有源FET探頭。有源探頭通常具有較低的觸點電容(通常為幾個pF)和極高的阻抗，因此有源探頭對任何被測節點都呈現極小的負載。
探頭接地
在進行高速測量時，可能犯的最大錯誤是使用探頭接地夾，造成示波器探頭問題。使用接地夾相當于在接地路徑中加入了一個串聯電感。這個串聯電感和探頭電容共同作用，就會引入振蕩和過沖。最好的接地連接方法是使用探頭內部的接地屏蔽網，只是您得拆開探頭。不過，這不難做到。首先，從探頭探針上松開塑料外皮，把它從探頭上褪下。這時探頭的金屬接地屏蔽網就露出來了。然后，把接地夾從探頭上取下，就完成了。現在可以進行測量了，簡單地測一個節點，將探頭的金屬接地屏蔽網接到最接近的被測電路接地點。這種方法可以排除任何串聯電感，幾乎消除了所有的振蕩和過沖。如果您找不到最接近的接地點，就將一段總線在示波器探頭的金屬接地屏蔽網上繞幾圈，然后再接地。您可以使用幾乎所有的小金屬物件來做接地連接，我使用過改錐、紙夾和鑷子。我最喜歡用的是鑷子，因為鑷子的尖端可以戳到接地平面上，也能插到PCB板的元件密集區域內。
差分測量
在進行時差或傳輸延遲的測量時，請確保使用的是同樣長度的兩個探頭。電纜的傳輸延遲大約為1.5ns/ft。
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