1． 對一個(gè)已設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品，如何用示波器經(jīng)行檢測分析其可靠性？
答：示波器早已成為檢測電子線路zui有效的工具之一，通過觀察線路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓電流波形可以直觀地檢查線路工作是否正常，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。這對提高可靠性極有幫助。當(dāng)然對波形的正確分析判斷有賴于工程師自身的經(jīng)驗(yàn)。
2． 決定示波器探頭價(jià)格的主要因素是什么？
答：示波器的探頭有非常多的種類，不同的性能，比如高壓，差分，有源高速探頭等等，價(jià)格也從幾百人民幣到接近一萬美元。價(jià)格的主要決定因素當(dāng)然是帶寬和功能。探頭是示波器接觸電路的部分，好的探頭可以提供測試需要的保真度。為做到這一點(diǎn)，即使無源探頭，內(nèi)部也必須有非常多的無源器件補(bǔ)償電路(RC網(wǎng)絡(luò))。
3． 一般的示波器探頭的使用壽命有多長時(shí)間？探頭需不需要定期的標(biāo)定？
答：示波器的探頭壽命不好說，取決于使用環(huán)境和方法。
標(biāo)準(zhǔn)對于探頭沒有明確的計(jì)量規(guī)定，但是對于無源探頭，至少在更換探頭，探頭交換通道的時(shí)候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整。所有有源探頭在使用前應(yīng)該有至少20分鐘的預(yù)熱，有的有源探頭和電流探頭需要進(jìn)行零點(diǎn)漂移調(diào)整。
4． 什么是示波器的實(shí)時(shí)采樣率？
答：實(shí)時(shí)采樣率是指示波器一次采集(一次觸發(fā))采樣間隔的倒數(shù)。據(jù)了解，目前業(yè)界的zui高水平是四個(gè)通道同時(shí)使用。
5． 什么是示波器的等效時(shí)間采樣？
答：等效時(shí)間采樣指的是示波器把多次采集(多次觸發(fā))采集到的波形拼湊成一個(gè)波形，每次采樣速率可能很慢，兩次采集觸發(fā)點(diǎn)有一定的偏移，zui后形成的兩個(gè)點(diǎn)間的zui小采樣間隔的倒數(shù)稱為等效采樣速率。其指標(biāo)可以達(dá)到很高，如1ps。
6． 什么是功率因數(shù)？如何如何測量？
答：功率因數(shù)：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COSΦ表示，其實(shí)zui簡單的測量方式就是測量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。
7． 如何表達(dá)和測試功率密度？
答：功率密度就是單位體積里的功率，一般電源里用W/in3。
8． 有無辦法利用示波器測出高頻變壓器或電感磁芯的工作情況？
答：TEK推出的功率測試方案里就有一項(xiàng)功能——B-H曲線的分析，它能反應(yīng)磁芯的工作狀態(tài)，還能測出動態(tài)電感值，并得出磁芯損耗。
9． 開關(guān)電源的噪聲有多種如布線不合理引起的交叉干擾、電感漏磁、二極管反向尖峰...等引起噪聲，如何用示波器鑒別？
答：TEK的TDS5000示波器上有頻域分析、分析噪聲的頻率段就能分析出噪聲的種類，才好用相應(yīng)的處理方法。示波器只能提供數(shù)據(jù)分析和波段形顯示。
10． 用示波器怎樣可以測試到開頭電源的幅射？
答：開關(guān)電源存在幅射干擾，一般做法是設(shè)法探出干擾源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立葉變換的功能分析其頻率成份構(gòu)成，根據(jù)頻率范圍，從而判斷干擾的種類。
11． 在反激式電源設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，經(jīng)常會因?yàn)樽儔浩髀└写螅棺儔浩鞯霓D(zhuǎn)換效率降低，繞制時(shí)采用初級中間夾繞次級的方式仍然不大理想。變壓器繞制有什么技巧嗎？
答：將大功率的輸出繞組繞在里面，盡量靠近原邊，加強(qiáng)偶合。
12． 有沒有能分析開關(guān)損耗的示波器？
答：泰克的電源測試系統(tǒng)即TDS5000系列數(shù)字熒光示波器加上TDSPWR2功率分析軟件就可以輕松的分析開關(guān)損耗以及每周期的功率損耗甚至包括RDS ON。
13． 示波器能否進(jìn)行傅立葉分解？
答：現(xiàn)代數(shù)字示波器大多具有FFT功能，其中上述系統(tǒng)甚至可以按EN61000－3－2標(biāo)準(zhǔn)對電流諧波進(jìn)行預(yù)測試。
14． 示波器能否進(jìn)行濾波處理？如對PWM波進(jìn)行低通濾波？
答：TDS5000可以進(jìn)行20MHz，150MHz低通濾波，還可以進(jìn)行一種稱之為高分辨率采集的數(shù)字低通濾波，在此種模式中采樣點(diǎn)的垂直分辨率可從8bits提高到12bits，上述系統(tǒng)可以輸出像比如PWM這樣的信號按照脈寬變化的趨勢的類似正弦波波形。
15． 使用數(shù)字示波器時(shí)，對B觸發(fā)和觸發(fā)電平的設(shè)置與被測信號有什么原則？
答：泰克的示波器支持A,B trigger功能，簡單說就是可以雙事件序列觸發(fā)，當(dāng)選擇A-B seq時(shí)，A事件作為主觸發(fā)，配合B事件捕獲復(fù)雜的波形。觸發(fā)方法為A事件arm觸發(fā)系統(tǒng)，當(dāng)定義的B事件出現(xiàn)時(shí)在B事件處觸發(fā)。具體詳細(xì)的觸發(fā)說明，請參考示波器的手冊。
16． 如何用TDS3052B測量載波頻率為幾十K，調(diào)制波頻率為電源頻率的已調(diào)波的zui大值？
答：工頻輸入可能為低頻的50Hz/60Hz，同時(shí)載波為幾十K，一個(gè)工頻周期為20ms左右，如果示波器需要觀測20ms信號，即示波器的duration采集窗口至少為2ms/div ×10格, 同時(shí)根據(jù)幾十k的載波信號，確定示波器的采樣率。zui后可以估算出需要的采集內(nèi)存長度，判斷是否能夠滿足測試要求。
17． 使用一臺標(biāo)稱100MHz的DSO示波器，測量一個(gè)高頻開關(guān)幅值400V，f=50M，示波器如何描繪出它的波形和上升時(shí)間？
答：① 示波器的帶寬是以正弦波幅度衰減－3dB點(diǎn)為帶寬定義的。
② 數(shù)字示波器中對于波形和上升時(shí)間的描繪都是通過實(shí)時(shí)采樣電路和高速A/D變換器獲得波形數(shù)據(jù)，再通過插值運(yùn)算得到的。
③ 在泰克的示波器中，有實(shí)時(shí)的處理電路完成所謂的正弦內(nèi)插功能，在信號采集電路部分完成。當(dāng)然，很多示波器也是通過示波器的主處理器進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算完成的，這個(gè)時(shí)候會花比較多的時(shí)間。
④ 對于您測量的信號，恐怕使用100MHz的示波器是無法進(jìn)行。50MHz的方波，理論上應(yīng)該使用450MHz以上的示波器才能將信號中zui重要的9次以下諧波準(zhǔn)確重新，從而保證波形不失真。更何況，您恐怕還要考慮信號上升時(shí)間的問題，理論上，示波器的上升時(shí)間應(yīng)該比信號快5倍以上。
⑤ 探頭也一樣，由于普通探頭在測量高壓的時(shí)候會產(chǎn)生高頻失真的效應(yīng)，您應(yīng)該采用特別的差分探頭或者高壓探頭比如，泰克的P5205，P5100進(jìn)行測量。
18． 如何在模擬電路用好數(shù)字示波器，比如測音頻放大器的小信號，電源的雜波等？
答：要注意的問題有：
① 示波器的接地問題，示波器的機(jī)殼和探頭的參考地線都是連接地線的，因此良好的接地是測量干擾的首要條件。
② 示波器參考地線引入的干擾問題，由于普通探頭通常都有一段接地線，會與待測點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)類似環(huán)形天線的干擾路徑，引入比較大的干擾，因此要盡量減少這一干擾，可以采用的方法是將探頭帽拿掉，不使用探頭上引出的地線，而直接使用探頭和探頭內(nèi)的地點(diǎn)接觸待測點(diǎn)進(jìn)行測量。
③ 使用差分測量的方法，消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭，比如專門針對小信號的ADA400A可以測量到幾百微伏，用于高速信號測量的P7350提供高達(dá)5GHz的帶寬
④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集（Hi-Res）的信號捕獲模式，可以過濾信號上疊加的隨機(jī)噪聲。
19． 在測量離板信號線的傳導(dǎo)干擾時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)特定頻點(diǎn)（一個(gè)是659K另一個(gè)是1.977K）上由兩個(gè)很大的噪聲信號。初步分析是由于板上的開關(guān)電源芯片引起的，如何使用示波器測量這樣的噪聲信號？
答：示波器可以測試噪聲信號有幾個(gè)考慮的因素：
① 被測信號的幅度，是否為小信號， 示波器配合探頭可以測試u*的信號
② 被測信號的頻率。
③ 探頭的連接方式不當(dāng)會產(chǎn)生噪聲，影響測試結(jié)果。
20． 在用泰克的示波器時(shí)，如何理解Holdoff這個(gè)參數(shù)？
答：Holdoff（觸發(fā)釋抑）的含義是暫時(shí)將示波器的觸發(fā)電路封閉一段時(shí)間（即釋抑時(shí)間），在這段時(shí)間內(nèi)，即使有滿足觸發(fā)條件的信號波形點(diǎn)示波器也不會觸發(fā)。在數(shù)字示波器中也會用百分比來表示，意義是整個(gè)記錄長度或者整個(gè)屏幕的百分比。
示波器的觸發(fā)部分的作用就是穩(wěn)定的顯示波形，觸發(fā)釋抑也是為了穩(wěn)定顯示波形而設(shè)置的功能。主要針對大周期重復(fù)而在大周期內(nèi)有很多滿足觸發(fā)條件的不重復(fù)的波形點(diǎn)而專門設(shè)置的。比如圖中所示，圖中紅色的點(diǎn)都可以滿足觸發(fā)條件，如果不用釋抑功能，觸發(fā)點(diǎn)將不固定，造成顯示不穩(wěn)定，使用觸發(fā)釋抑后，每次都在同一個(gè)點(diǎn)觸發(fā)，因此可以穩(wěn)定顯示。
此外，對于調(diào)幅信號等也一樣要使用觸發(fā)釋抑。詳情請參見泰克文章《示波器XYZ》。
21． 關(guān)于holdoff，所謂觸發(fā)與非觸發(fā)，示波器對采集信號的處理有什么區(qū)別？
答：對于數(shù)字示波器，不論是否觸發(fā)，示波器實(shí)際上都是在不斷地采集波形，但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會出現(xiàn)這種狀況，示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動”模式，即不論是否滿足觸發(fā)條件都進(jìn)行波形顯示。如果使用“通常”Normal模式，不滿足觸發(fā)條件就不會顯示波形。
22． 關(guān)于holdoff，如果在水平時(shí)間分辨率不變的前提下，是否百分比設(shè)置越大（對應(yīng)信號顯示逐漸穩(wěn)定）那么就意味著信號的周期越長？
答：是的，百分比越大，釋抑時(shí)間越長。
23． 如何使用示波器測量差分信號？
答：的方法是選用差分探頭，這時(shí)測到的信號zui為真實(shí)客觀；若沒有差分探頭，可使用兩個(gè)差分探頭接到示波器的兩個(gè)通道上(如Ch1, Ch2)，然后用數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到ch1-ch2的波形并進(jìn)行分析，這時(shí)盡量保持兩根探頭*一樣，示波器兩個(gè)通道的Vertical scale ( 每格多少伏)設(shè)置一樣，否則，誤差會較大。
24． 怎樣用示波器測量出USB總線上的差分信號？
答：USB 信號的測試分為2種情況：
*種是需要進(jìn)行符合USB組織定義USB1.1/2.0總線的物理層測試規(guī)范，只有通過USB一致性測試后方可打上USB標(biāo)識。USB物理層一致性測試分為很多個(gè)測試項(xiàng)目,主要是考察USB信號的信號質(zhì)量如何，象Signal Quality Test、Droop & Drop Test、Inrush Current Test、HS Specific Tests、Chirp Test、Monotonic Test、Receiver sensitivity Test、Impedance Test (TDR) 等等。
第二種情況是僅觀測USB總線上的信號，可以選擇合適的差分探頭連接到D+, D-，直接進(jìn)行USB信號的觀測。USB2.0信號速度比較快，上升時(shí)間為幾百皮秒，為了保證信號的包真度測試，需要選擇大于2GHz的示波器和差分探頭進(jìn)行測試。
25． PCB板上的高速信號特征：XAUI接口3.125GBd串行差分信號：60ps，請問需要多高帶寬的示波器才能測量？測量誤差可達(dá)多少？
答：對XAUI接口3.125GBd 串行差分信號，聽起來有點(diǎn)象InfiniBand 信號，用正弦內(nèi)插的方式，或類似等效采樣的方式來采集，但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動等因素，在其測量100ps ~ 130ps范圍內(nèi)的上升時(shí)間時(shí)，采用7GHz差分探頭可保證誤差<3%，對于< 80ps的上升時(shí)間測量，其誤差會大于10%, 雖然這已經(jīng)是實(shí)時(shí)示波器中的方案，單就上升時(shí)間測量而言，zui的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理層分析軟件)，因?yàn)槠鋷捒筛哌_(dá)50GHz。
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