《示波器基础知识.ppt

示波器能做什么? 示波器是显示信号波形的设备，显示的是信号的电压随着时间的变化，利用示波器，你可以做到： 看到一个信号的时间和电压的值； 计算周期信号的频率(Frequency)； 知道信号的上升沿和下降沿的情况(单调性）； 知道信号的过冲情况（Overshoot, Undershoot)； 知道信号的振铃（Ringback) 知道信号的噪音情况(noise)； 知道信号是否有毛刺(glitch)； 知道信号间的时序关系(sequence)； 在示波器的屏幕中，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Z）代表电压的幅度，另外还有一维，是比较少关注的，就是亮度（Z），现在TEK的DPO示波器中，这个亮度还表示了出现概率（它用了16阶灰度来表示出现的概率）。 示波器的技术概念 带宽和上升时间 采样率 采样率 记录长度 波形捕获率 探头能力（保证信号不失真的输入示波器) 示波器的探头 要测试，示波器就少不了探头，探头四个主要的指标为带宽、输入电阻、输入电容和衰减倍数。我们最常用的探头是测试电压波形的有源探头和无源探头。 通常来说带宽高的探头，它的输入阻抗普遍要低。比如同样是有源探头的P6204和P6249，带宽分别为1GHz和4GHz，它们的输入输入阻抗分别为10M欧姆和20k欧姆。需要注意的是，阻抗会随着输入信号的频率而变化，比如随着频率的升高而减低，它不是一个恒定的数值。 输入电压比较高的探头，它的带宽也低，反之，带宽高的探头，它的输入电压范围比较小。比如有源探头P6245的带宽为1.5GHz，它的输入电压范围仅为±40V，而500MHz带宽的无源探头P6139A的最大输入电压为300V。 探头特别是有源探头，都需要校准的。一般是利用示波器提供标准的1kHz的信号来校准。 在测试时，我们尽量要使用短的地线和带宽高的有源探头。 下面是同一个时钟，使用两个不同的探头做比较的结果。 示波器： TEK的TDS580C，1GHz带宽，4GHz采样速率。 探头1：无源探头P6139，500M带宽，10M欧姆输入电阻，8pF输入电容，10倍衰减，地线比较长，加上夹子大约13cm； 探头2：有源探头P6245，1.5GHz带宽，1M欧姆输入电阻，1pF输入电容，10倍衰减，短地线，长约3cm）。 波形放大镜－ZOOM功能 1) 示波器可以在屏幕上同时显示放大波形与未放大波形，这被称之为zoom preview 模式。 2) 其中屏幕上半段显示放大后的波形；下半段显示未被放大的波形，并且采样一个方框（或两个方框，即DUAL ZOOM模式）来指示当前被放大的波形区域。 3) 可以使用HORIZ和VERT面板键来扩大、缩小以及移动方框的位置，对测试波形进行任意缩放显示。 波形数学运算功能 泰克示波器提供了对所测试波形的FFT, invert, add, subtract, divide, multiply以及Differentiation，Integration等功能，满足我们各种波形运算的需求。例如我们那可以通过把原始测试波形减去地噪声来得到干净的数字波形，以方便各种分析；或者在没有差分探头的情况下通过两个通道求差来测试差分信号等。 测试统计读数功能 具有Measurement Statistics功能，测试统计可以选择显示平均/标准方差或者Min/Max值。 示波器的触发 边沿Edge 触发 脉冲Pulse 触发 逻辑Logic 触发 单次Single 触发 延时Delay触发 边沿触发 边沿触发是用得最多的触发方式，它使波形在上升或下降沿的某一个电平位置被触发。 脉冲触发方式有以下分类： ⑴ 捕捉毛刺－－Glitch触发 ⑵ 捕捉幅度异常信号－－Runt触发 (3) 捕捉宽度异常信号－－Width触发 (4) 检查边沿跳变速度－－Slew Rate触发 上面几种触发，在测试总线和控制信号的异常情况方面，比较有用。 单次触发 单次触发并非一个独立的触发方式，它和其他方式一起使用，只是其他方式可以进行多次的触发，而单次触发只会触发一次就停止了，并将信号显示出来，比如对于上电的电压上升的情况 、捕获很少出现的脉冲毛刺等比较有用。 工作中的波形测量应用 应用一： 我想知道从通道2输入的数字信号上有没有宽度窄于50ns并且幅度超过1.2V的正极性毛刺？？ 触发类型（Type）：脉冲（Pulse） 触发方式（Class）：毛刺（Glitch） 触发源（Source）：通道2（ch2） 极性与宽度（Polarity Width）：极性设为正（Positive），宽度值调定为50ns 毛刺（Glitch）：设置为Accept 触发电平（Level