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建立示波器校准器的溯源性 王沃伦福禄克公司 翻译坪嘎纫 蕾薹示渡鼍校堆井不是件新鲜摹，但是以往并不总是进行校准，因为示渡鼍的作用 。仅只量作指示”。然而这种观点正在改变。报多公司发现其内辞的质量规囊．以及，}■的曩 章袭策鄯可能提出示渡譬控准的曩求。而且．示渡嚣率身也已经变得不仅仅是指示设鲁。尤 其是奠着羲宇存储示波鼍(璐O)的藏行．其垂直分辨力和时鼍的准奠度都比善扳示蠢善蔓膏 得多，这种情况就更加明量。新一代的仪器，如福糠克公司的示渡袭．在示渡嚣中增加了内 t的美宇多用表，这样就把精密的测量能力和示渡嚣结台起来。像其他精密电子便嚣一样， 只有进行舟期的捡定．这些更精确的酒量仪器才能达到它们的琦蠢。为了帮助都些对示渡墨 懑●1j 较准工作生藏的人们，奉文对建立示渡嚣校准作丁撬述并说碉示渡暑授准嚣的灞■性辱l发了 ■整同曩。 一、示波器基础 人们把示波器设计成用来显示一个信号与另一个信号的函数关系。一台模拟示渡器通 常有一个阴极射线管(a圩)，驱动阴极射线管的垂直放大器和水平放大器用来实现输入信 号和蕾子灵敏度之问的匹配。示渡器的垂直部分包括前置放大器以便显示低幅度的信号， 还包括衰减器电路，使用户能够选择不同灵敏度的量程。在各放大器和衰减器增益稳定的 情况下，对每个量程的偏转性能进行校准，使得每n伏特的幅度差都让电子束在垂直方向 上移动x格[1]。 为示渡器的水平显示轴加一个时基，就得到输入信号作为时同函数的显示。时基发生 器捱供随时间线性增加的输出电压，当沿示渡器的X轴显示时，时基的输出信号使电子束 从左到右移动。经过校准以后，此时基的偏穆可以表示成每格的秒数[1】。 数宇存储示波器的工作情况与此大致相同。不过数字存储示渡器使用模一数变换器让 敦字控制的电子柬产生嗣定的偏移量。 二、示波器校准 校准或者检定示波器时有三种基本澍斌(2]。 I．第一种测试与示渡器的电压或垂直部分的低频增益和线性度有关。这个测试的目的 是为检定输入电压与电子柬垂直偏移之间精确的对应关系。(或者在DSO的情况下与模数 变换器输出的关系)。 2．垂直部分的第二种测试关心的是这部分的响应速度。每个示波器都有一个带宽的上 限，表示电压通道增益下降的频率；这个频带上限通常是由示渡器的一3dB点来描述的。 在时域中，这个带宽限制与示渡器对阶跃输入信号的响应速度和响应形状有关。最常用 的检定响应速度的测试方法有两个步骤，对于横拟示波器来说尤为如此。示波器制造厂家 在肘域中校准电压通道的高频特性，也就是用一个已知上升时间和畸变(下垂和过冲)的 快前沿脉冲来进行测量。通过检查示波器的上升时间，并采用带宽：0．35／上升时间的假 设，来校准示波器。还要检查示波器的畸变特性，并可以进行调节，以便在上升时间和下 垂或上冲之间进行折中。 作完时域检查之后．再检查一3dB带宽以进行适当的调整；这时将一个已知幅度的低 频正弦波加到示波器上，记录下显示的幅度。然后使幅度保持恒定，增加正弦波的频率， 直到显示的幅度降低到某～个规定的值，典型值为一3dtl。 3．第三个测试与时基或水平部分的增益和线性度有关。这个测试检定电子束的水平偏 移和时基的准确度。 一台示披器校准器应当具有下面这些功能： ’电压模式用于校准电压通道的低频增益和线性度。为了符合示渡器制造商通常的要 求，此模式应貉向i啪和湖输入端提供Dc和IkI-k方渡信号。 Edge．asv嘛wedfroma200MHzOs口№黜pe ‘： ·j·：二·， ； ；；形；一{；i； -冈_．『_j_{F}一：J 7 P ：