浮地测量和隔离输入示波器基础知识
示波器基础知识
交替和断续
示波器CRT本身一次只能显示一条扫迹。然而,在很多示波器应用中,常 常要进行信号的比较,例如,研究输入/输出信号间的关系,或者一个系 统对信号的延迟等。这就要求示波器实际上能同时显示不只一个信号。 为了达到这一目的,可以用两种办法来控制电子束: 1.可以交替地画完一条扫迹,再画另一条扫迹。这种方法称为交替 模式,或简称为ALT模式。 2.可以在两条扫迹之间迅速的进行开关或斩波切换,从而分段的画 出两条扫迹。这称为断续模式或CHOP模式。其结果是在一次扫描的时间 里一段接一段的画出两条扫迹。 断续模式适合于在低时基速率下显示低频率信号,因为这时斩波器 开关能快速进行切换。 交替模式适合于需要使用较快时基设置的高频率信号的显示。本书 中我们用作示例的示波器在不同的扫描速度下能自动地ALT或CHOP模式 以给出最好的显示效果。用户也可以手动选择ALT或CHOP模式以适合特 殊信号的需求。
耦 合
耦合控制机构决定输入信号从示波器前面板上的BNC输入端通 到该通道垂直偏转系统其它部分的方式。耦合控制可以有两种设 置方式,即DC耦合和AC耦合。 DC耦合方式为信号提供直接的连接通路。因此信号提供直接 的连接通路。因此信号的所有分量(AC和:DC)都会影响示波器 的波形显示。 AC耦合方式则在BDC端和衰减器之间串联一个电容。这样, 信号的DC分量就被阻断,而信号的低频AC分量也将受阻或大为衰 减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其直 实幅度为71%时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于 其输入耦合电容的数值。示波器的低频截止频率典型值为10Hz。 和耦合控制机构有关的另一个功能是输入接地功能。这时,输入 信号和衰减器断开并将衰减器输入端连至示波器的地电平。当选 择接地时,在屏幕上将会看到一条位于0V电平的直线。这时可以 使用位置控制机构来调节这个参考电平或扫描基线的位置。
示波器使用基础知识
示波器使用基础知识1.如何选择正确的示波器带宽?带宽:在幅频特性中,仪表的灵敏度下降3dB,即测量精度下降到原始幅值的0.707倍,此时的频率为仪表的带宽,因此我们在测试信号时,应该合理的选择示波器带宽,一般波形如正弦波、三角波、脉冲波都是包含有多次的2.大多数探头被设计为匹配特定的示波器的输入电路。
然而不同的示波器之间由细微的变化,甚至在同一示波器的不同输入通道之间也有,而且一个未补偿的探头能导致各种各样的测量错误,特别是测量脉冲上升或下降时间。
因此在使用探头进行测量之前需要对探头进行补偿,探头补偿的调节,有的在探头尖端,有的在接入示波器输入补偿盒。
3.如何在模拟电路中用好数字示波器?①示波器的接地问题,示波器的机壳和探头的参考地都是连接地线的,良好的接地是测量干扰的首要条件;②示波器参考地线引入的干扰,由于普通探头通常都有一段接地线,会与待测点构成一个类似唤醒天线的干扰路径,引入比较大的干扰,因此要尽量减少这一干扰,可以采用的方法是将探头帽拿掉,不使用探头上引出的地线,而直接使用探头尖端和探头内的地点接触测点进行测量;③使用差分测量的方法,消除共模噪声;④采用高分辨率采集信号捕获模式,过滤信号上叠加的随机噪声。
4.悬浮示波器的危害?悬浮示波器即将示波器的电源地线断开,它可能会导致以下集中状况:①操作人员可能触电,非常危险;②可能损坏示波器;③可能损坏被测设备;④导致波形扭曲,测量有误差,得到一个错误的测量。
5.单端探头的使用误区?很多同事在使用单端探头测量一些信号时,会碰到信号不稳定或者与预期值差异较大的情况,这很有可能是走进了单端探头的使用误区,此时,大家可以按照以下几点提示检查下自己是否存在类似的情况:①参考地不是地—浮动测试,测量的信号地并没有和大地相连,而是一个浮地;—平衡信号测试,测试的信号为一对差分平衡信号;②由于引入了交流地回路,并作为测量参考地—小信号;—高频信号。
6.如何使用示波器测量差分信号?最优方式是采用差分探头,若没有差分探头,可使用两个差分探头接到示波器的两个通道上,然后用数学运算(CH1-CH3),得到波形,此时尽量保持这两根探头完全一样,示波器两个通道的Vertical Scale设置页保持一样,否则,误差会很大。
示波器基础培训资料
示波器基础培训资料一、什么是示波器示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。
简单来说,示波器就像是电子世界的“眼睛”,让我们能够“看到”电信号的样子。
二、示波器的基本原理示波器的核心原理是基于电子束在电场中的偏转。
当被测信号输入到示波器时,会经过一系列的处理和放大,然后控制电子束在荧光屏上的偏转位置。
由于信号是随时间变化的,所以电子束的偏转位置也会随之改变,从而在荧光屏上形成了反映信号变化的轨迹。
三、示波器的主要组成部分1、垂直系统垂直系统主要负责放大和处理输入的电信号,决定了示波器能够测量的电压范围和精度。
它包括输入耦合选择、衰减器、放大器等部分。
2、水平系统水平系统控制着电子束在水平方向上的扫描速度,也就是决定了示波器在时间轴上的分辨率。
它通常由时基发生器、扫描电路等组成。
3、触发系统触发系统的作用是在输入信号的特定条件下,启动水平扫描,从而使显示的波形稳定。
触发条件可以是信号的上升沿、下降沿、特定的电压值等。
4、显示系统显示系统就是我们看到的示波器屏幕,通常是荧光屏或者液晶显示屏。
四、示波器的类型1、模拟示波器模拟示波器直接显示输入信号的连续变化,具有实时性好、响应速度快的优点,但分辨率和精度相对较低。
2、数字示波器数字示波器先对输入信号进行采样和数字化处理,然后再显示出来。
它具有更高的分辨率、精度和存储能力,可以对信号进行分析和处理。
五、示波器的主要参数1、带宽带宽是示波器能够准确测量的信号频率范围,通常是指示波器能够显示的正弦波输入信号幅度衰减到-3dB 时的频率。
带宽越高,示波器能够测量的高频信号就越准确。
2、采样率采样率是指示波器每秒对输入信号采样的次数。
采样率越高,示波器对信号的还原就越准确,能够捕捉到更快速的信号变化。
3、存储深度存储深度决定了示波器能够存储的采样点数量。
存储深度越大,示波器能够记录的信号长度就越长,便于分析长时间的信号变化。
示波器基础知识
Trigger When:设置Runt is Wider than 10ns
应用五: 我想知道在ch4时钟的上升沿处,有没有ch1为+5V、ch2为+5V、ch3为0V的情况出现?? 触发类型:Logic 触发方式:State Define Inputs:前三个通道的定义分别为H、H、L第四个定义为上升沿 Define Logic: 定义为AND Trigger When:设置为Goes TRUE(输出为1时触发) Set Thresholds:设置为相应的电平阈值
• 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。
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
示波器的触发
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。
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): 调节到1.2V
应用中应该注意的问题
1、针对具体的应用,组成的示波器测量系统必须提供合适的上升时间和带 宽。为了进 行精确的幅度测量,测量系统的上升时间应比被测信号的上升时间快三到五倍。
用户必须知道非正弦信号包含许多远高于信号基本频率的成分。例如,测量100MHz方 波时,为了包含四次谐波要求测量系统具有400MHz的带宽。
示波器的各种测量技术
浮地测量和隔离输入示波器基础知识应用指南本应用指南将介绍电源测量术语,阐述为进行浮地测量提供的不同选项,重点介绍每种选项的优点和缺点。
最苛刻的浮地测量要求源自电源控制电路,如马达控制器、不间断电源和工控设备。
在这些应用领域中,电压和电流可能会很大,足以给用户和/或测试设备带来危险。
在测量浮地高压信号时,有许多选项可以考虑。
每个选项都有自己的优点和缺点。
差分测量与浮地测量比较所有电压测量都是差分测量。
差分测量定义为两点之间的电压差。
电压测量分成两类:1. 参考地电平测量2. 非参考地电平测量(也称为浮地测量)传统示波器大多数传统示波器把“信号参考”端子连接到保护接地系统上,通常称为“接地”。
通过这种方式,所有应用到示波器的信号或示波器提供的信号都会有一个公共连接点。
这个公共连接点通常是示波器机箱,通过AC供电设备电源线中的第三条线接地,来保持在(或接近)零伏。
这意味着每个输入通道参考点都捆绑在一个接地参考源上。
不应该使用传统无源探头,直接在参考地电平的示波器上进行浮地测量。
视流经参考引线的电流数量,传统无源探头会开始变热;在电流足够高时,它会类似熔丝那样熔化断开。
浮地测量技术为进行高压浮地测量提供的不同选项包括:n隔离输入示波器n差分探头n电压隔离装置n“A - B” 测量技术n示波器“浮地”技术术语表共模信号两个输入上共同的输入信号成分(幅度和相位完全相同)。
共模范围差分放大器可以抑制的共模信号的最大电压(从接地)。
共模抑制比衡量差分放大器抑制共模信号能力的一个性能指标。
由于共模抑制一般会随着频率提高而下降,因此通常会指定特定频率的CMRR。
差分模式或差模差分放大器两个输入之间的不同信号。
差模信号(VDM)可以表达为:VDM = (V+input) - (V-input)差模信号两个输入之间不同的信号。
差分测量两点之间的电压差。
差分探头为差分应用专门设计的探头。
有源差分探头在探头尖端包含一个差分放大器。
示波器使用基础知识
示波器使用基础知识示波器(Oscilloscope)是一种用于观测和测量电信号波形的仪器,是电子实验室和工程师常用的工具之一、它能够显示电压随时间变化的波形图,并可以用于分析信号的频率、幅度、相位等特性。
本文将介绍示波器的基础知识,包括工作原理、种类、操作方法等内容。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于信号的采样和显示。
当被测信号通过示波器的输入通道时,示波器会对信号进行采样,并将采样结果通过电子束扫描的方式显示在屏幕上,形成波形图。
示波器的核心部件是电子束管,它是一种真空管,内部包含有阴极、聚焦剂、水平和垂直偏转板等。
当示波器接收到信号后,会对电子束施加水平和垂直的偏转电压,使电子束在屏幕上形成波形图。
二、示波器的种类示波器根据使用范围、性能特点等因素可以分为不同的种类。
常见的示波器包括:1.模拟示波器:采用电子束管显示波形图,具有较高的输入动态范围和带宽,适用于高频、高速的信号测量。
2.数字示波器:采用数字方式对信号进行采样和处理,并通过液晶显示屏显示波形图。
数字示波器可以对波形进行数学运算、存储、触发等操作,适用于对信号进行更复杂的分析和处理。
3.存储示波器:能够将波形数据存储在内部存储器中,并可以通过接口输出到计算机进行进一步分析和处理。
4.扫描示波器:通过扫描方式显示多个信号的波形图,适用于多通道信号的观测和比较。
三、示波器的操作方法1.连接电源和信号源:示波器通常需要连接外部电源,并通过输入通道接收被测信号。
在连接信号源时,需要注意信号源的适配性和匹配阻抗。
2.调节水平和垂直控制:示波器的水平和垂直控制可以调节波形图的位置和大小。
水平控制可以调整波形图的水平偏移和触发位置,垂直控制可以调整波形图的幅度和灵敏度。
3.设置触发模式:示波器可以设置触发模式以稳定地显示波形图。
触发模式可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等进行设置。
4.进行波形显示和分析:根据需要可以选择采样率和时间基准进行波形显示。
电压测试1、浮地差分测量方案
1、浮地测量方案差分探头和隔离器允许示波器安全的测量没有参考接地的浮动电压信号。
特别适合测量线路连接的电源电路中的信号,如开关电源、马达驱动装置、镇流器和不间断电源。
光纤隔离器还可以从物理上把示波器与探头隔离最远200米,同时保持高达100MHz的信号带宽。
示波器用户通常不得不进行两个测量点(地电位)都没有接地的测量。
信号“公共点”可能从接地提高到数千伏,许多测量应用中要求拒绝高共模信号,以分析上面驻留的低电平信号。
无关的接地电流也可能会给显示增加干扰。
这些问题经常迫使用户使用危险的测量技术。
为了实现安全精确的操作,示波器必须参考接地。
由于在整个示波器上存在高电压电击的危险,示波器保护接地系统失效而导致示波器“浮动”不仅会给操作人员带来安全隐患而且还给示波器的变压器绝缘带来压力。
由于示波器机箱的电容与电路相连,它还会降低测量精度。
即使在测量参考接地时也可能仍需要差动测量解决方案以消除接地回路或接地反跳问题。
市场上提供了许多解决方案,不仅安全而且精度高远远超过危险的系统这些解决方案分为三大类:差动测量系统、隔离放大器、和隔离输入示波器。
A、差分测量系统差分测量系统比较电路中两个不同点上的电压电平,并把两者之差作为输出结果。
在更高的频率上其CMRR性能一般要优于电压隔离器。
P6246/P6247/P6248/P6330和带有1103的ADA400A以及P5200等系统可以实现差动测量,并使用Tektronix的TDS和大多数其他示波器显示测量结果。
P6246、P6247、P6248、P6330、P6205、P6210和ADA400A与带有TEKPROBE接口的示波器一起使用。
P6246/P6247/P6248/P6330特别适用快速、低振幅信号。
P5200/P5205/P5210则可以处理电压振幅较高、速度较慢的信号。
ADA400A差分前置放大器即使在高噪声环境中,仍可以显示低频、超低振幅的差分信号。
新手必看示波器的使用方法
新手必看示波器的使用方法示波器是一种用来观测电信号波形的仪器,它可以帮助我们检测和分析电路中的各种问题,是电子工程师必备的重要工具。
然而,对于初学者来说,示波器的使用可能会有些困难和陌生。
在本文中,我们将介绍一些关于示波器的基础知识和使用方法,帮助新手更好地掌握这一工具。
一、示波器的基本构成示波器由三个基本部分组成:控制面板、显示屏和探头。
控制面板包括各种控制按钮和旋钮,用来控制示波器的各种功能。
显示屏用来显示电信号波形。
探头则是将电路中的信号引导到示波器输入端的装置。
探头通常包括一个夹子和一个探头头部,头部将电信号转换成示波器能够读取的信号。
二、示波器的工作原理示波器的工作原理是将电信号转换成可视化的波形。
当电信号通过探头引入示波器时,示波器会将信号放大并显示在屏幕上。
示波器的屏幕通常是一个二维的坐标轴,其中横轴表示时间,纵轴表示电压。
当电信号经过示波器时,它会在屏幕上显示出一个波形,这个波形可以帮助我们分析电路中的各种问题。
三、示波器的使用方法1. 连接示波器和电路首先,我们需要将示波器和电路连接起来。
将探头夹子夹在电路中需要测试的地方,然后将探头头部插入示波器的输入端。
2. 设置示波器的参数在连接电路和示波器之后,我们需要设置示波器的参数。
这些参数包括水平和垂直的缩放比例、时间基准、触发模式等等。
这些参数的设置将影响到示波器显示的波形。
对于初学者来说,最好选择自动设置或者使用预设的参数。
3. 观察示波器的波形当示波器的参数设置好之后,我们可以开始观察电信号的波形了。
在观察波形的过程中,我们需要注意以下几点:(1)观察波形的形状和幅度我们需要仔细观察波形的形状和幅度,以确定电路中是否存在问题。
例如,如果波形的幅度过大或过小,可能意味着电路中存在过载或失效的元件。
(2)观察波形的频率我们还需要观察波形的频率,以确定电路中的信号频率是否符合要求。
如果信号频率过高或过低,可能会影响电路的性能和稳定性。
示波器必备知识点总结
示波器必备知识点总结1. 示波器的工作原理示波器主要通过探头将被测信号转换成电压信号,然后由示波器内部的放大器放大后再转换成屏幕上的波形。
其工作原理类似于振动传感器接收振动信号,放大器放大信号后再转换成波形一样。
探头的选择和配置、放大器的工作原理、波形的显示和触发等,都是示波器工作原理的重要组成部分。
2. 示波器的基本参数示波器的基本参数包括带宽、采样率、垂直灵敏度、水平灵敏度、触发灵敏度等。
带宽是表示示波器测量信号频率范围的参数,常用单位是赫兹(Hz)。
采样率是指示波器对信号进行采样的频率,一般用赫兹(Hz)来表示。
垂直灵敏度是指示波器对信号的垂直测量范围,常用单位是伏特/格(V/div)。
水平灵敏度是指示波器对时间的水平测量范围,一般用秒/格(s/div)表示。
触发灵敏度是指示波器对信号触发的敏感程度,一般用伏特(V)来表示。
3. 示波器的使用技巧示波器的使用技巧包括探头的选择和配置、波形的触发设置、垂直和水平的调整、波形的测量和分析等。
探头的选择和配置对测量结果有重要影响,不同的探头适用于不同的测量场景。
波形的触发设置能够使波形在屏幕上稳定显示,触发级别和触发边沿的选择是触发设置的重要参数。
垂直和水平的调整是为了使波形在屏幕上清晰显示,需要根据测量信号的特点来调整。
波形的测量和分析可以通过示波器内置的测量函数来实现,例如测量频率、周期、占空比等。
4. 示波器的应用场景示波器广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天等领域,用于测量和分析各种电压信号的波形。
在电子领域,示波器可用于测量各种电路的波形、频率、相位等参数,是电路设计、调试和维修的重要工具。
在通信领域,示波器可用于分析各种通信信号的波形、频谱、眼图等参数,是通信设备调试和维修的重要工具。
在汽车领域,示波器可用于检测各种传感器信号的波形、频率、脉冲宽度等参数,是汽车维修和故障诊断的重要工具。
在航空航天领域,示波器可用于监测各种飞行器的传感器信号、控制系统信号等,是飞行器测试和调试的重要工具。
示波器基础知识
—TVL
每一场包括若干行。每一行都由一个行同步脉冲即行同步信号开始。示波器可以由每一个行同步脉冲来触发,这样描绘出的各个行的波形将会重叠在一起。便用帧触发和双时基我们可以观察某一特定行的波形。我们还可以使用如象Fluke公司的示波器所具有的称为视频行选择器的特殊的附件PM8917来观察某一特定的行。使用本书中用作示例的组合示波器时,我们可以使用示波器中内装的视频行计数器直接选定所需的行号(仅限于PM3394A系列示波器)。
我们甚至可以作到在选定的延迟时间结束时不启动DTB扫描,而只是在该时刻为DTB时基的触发电路作好触发准备。如果过一会儿再发生新的触发事件,DTB扫描即将开始。
所以,使用双时基时,电子束将以两个时基的两种不同的速度交替的在屏幕上扫描。
让我们来看图10。首先主时基以500μs/格的速度运行,在屏幕上描绘出一个波形。在此扫描期间,过了2ms即等于4格的时间以后,扫迹被加亮。这段延迟时间由延迟1控制来设定。波形上加亮部分的时间长度则由DTB扫描时间控制机构来高定,在我们的例子中现在为50μs/格当经过2ms的延迟时间后延迟时基进行扫描时,它只显示原来主时基扫迹的十分之一。但是这段原来主进基扫迹十分之一的波形段则在整个屏幕上显示出来。
这就是在现代示波器上采用双时基工作的原因。
在这个例子中,示波器的主时基(MTB)可由波形中的主触发事件,即全电视信号中的垂直同步信号来触发。MTB扫迹的一部分显示得更亮一些,这称为加亮部分。在此加亮部分的起始点时刻,第二个时基,称为延迟时基或DTB开始扫描。这第二个时基可按自己的扫描速度来设置。并且扫描速度比主时基的扫描速度要快。主时基的起始点和加亮部分开始点之间的延迟时间是可调的。
如果示波器具有外部触发输入端(Ext),那么它上面连接的信号则可驱动触发电路使示波器触发。
关于接地与示波器测量
关于接地与示波器测量一.为什么示波器不能测量开关电源一次测的波形零线与供电变压器有导线联接,在供电变压器处接地,用于供电。
地线在用电设备处接地,用于保护。
正常工作时,零线与地线之间并非完全等电位,因零线上流过全部用电电流(不仅仅是这一台设备),该电流将在零线上产生一定压降。
那是因为示波器探头的地线夹与示波器外壳相联接,而示波器外壳又与三脚电源插头的地线脚联接(所以示波器用两脚脚电源插头时外壳带110Vac),。
若把接三脚电源插头示波器探头的地线夹夹到220V交流输入的开关电源一次侧,相对于一次侧对地短路。
开关变压器的原方是热地,副方是冷地.可以在示波器交流电源输入处加一个隔离变压器来避免,但仍需注意人身安全,测试时人体不可接触示波器外壳。
或者只要示波器的电源线用两根pin的就可以测.另外示波器的探头的接地端是与供电的地相连的,桥式整流电路输出的地与供电的地不是相连的。
如果使用探头的接地端与桥式整流的输出端的地相连,就相当于把输出对地短路了,所以会形成短路。
如果想进行波形测量的话,建议用两个探头,把两个探头的地,也就是夹子互相夹起来。
然后用两个探针,选一个做正极,选一个做负极,在示波器中选择波形相就减。
就可以对波形进行测量。
(一般我们都是把电源公共地掐掉去测高共模电压信号,但公共地毕竟也是安全地,我刚听到angilen提供的一个非常好的测试方法,分享一下,就是使用示波器的两个通道做减法测量,具体就是将两个表笔地对接,然后一个表笔接测试对象地,另一个接测试信号,再使用示波器的减法功能)而隔离示波器的探头地相对于示波器的地以及大地是浮空的,一般隔离电压都可以达到kV级,可以安全地直接连接零线或火线。
二. 注意事项:1. 探头与被测电路连接时,探头的接地端务必与被测电路的地线相联。
否则在悬浮状态下,示波器与其他设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。
2. 测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时,请尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。
示波器应用基本知识35页PPT
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
,
Байду номын сангаас
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
示波器应用基本知识
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
,
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
浮地测量和隔离输入示波器应用指南
差分测量与浮地测量比较所有电压测量都是差分测量。
差分测量定义为两点之间的电压差。
电压测量分成两类:1. 参考地电平测量2. 非参考地电平测量(也称为浮地测量)传统示波器大多数传统示波器把“信号参考”端子连接到保护接地系统上,通常称为“接地”。
通过这种方式,所有应用到示波器的信号或示波器提供的信号都会有一个公共连接点。
这个公共连接点通常是示波器机箱,通过AC供电设备电源线中的第三条线接地,来保持在(或接近)零伏。
这意味着每个输入通道参考点都捆绑在一个接地参考源上。
不应该使用传统无源探头,直接在参考地电平的示波器上进行浮地测量。
视流经参考引线的电流数量,传统无源探头会开始变热;在电流足够高时,它会类似熔丝那样熔化断开。
浮地测量技术为进行高压浮地测量提供的不同选项包括:n隔离输入示波器n差分探头n电压隔离装置n“A - B”测量技术n示波器“浮地”技术术语表共模信号两个输入上共同的输入信号成分(幅度和相位完全相同)。
共模范围差分放大器可以抑制的共模信号的最大电压(从接地)。
共模抑制比衡量差分放大器抑制共模信号能力的一个性能指标。
由于共模抑制一般会随着频率提高而下降,因此通常会指定特定频率的CMRR。
差分模式或差模差分放大器两个输入之间的不同信号。
差模信号(VDM)可以表达为:VDM = (V+input) - (V-input)差模信号两个输入之间不同的信号。
差分测量两点之间的电压差。
差分探头为差分应用专门设计的探头。
有源差分探头在探头尖端包含一个差分放大器。
无源差分探头与差分放大器一起使用,可以进行校准,精确匹配两条信号路径中(包括参考引线)的DC 和AC衰减。
浮地测量任何一点都没有参考地电平(地电位)的差分测量。
接地环路当两个或两个以上的单独接地路径在两个或两个以上的点捆绑在一起时,会出现接地环路。
结果是一个导体环路。
在存在变化的磁场时,这个环路会变成变压器的次级电路,作为短路线圈操作。
附近承载非DC电流的任何导体都会产生磁场,激发变压器。
示波器基础(一)——示波器基础知识之二
示波器基础(一)——示波器基础知识之二全球最大文档库!–豆丁1.4 水平偏转时基为了描绘一幅图形,我们必须要有水平和垂直两个方向的信息。
示波器描绘轨迹表明信号随时间的变化情况,因此其水平偏转必须和时间成正比。
示波器中控制水平偏转,即X轴的系统称为时基。
在示波器里有一个精确的扫描发生器。
它使得电子束以精确的、用户可选择的速度在屏幕上扫描。
时基发生器的输出示于图6。
图6 时基发生器的输出波形。
图中示出扫描时间、回扫时间和隔离停止(Hold-off)时间扫描速度以每格的秒数(s/格)来度量。
一台典型示波器的扫描速度范围可以从20ns/格到0。
5s/格。
扫描速度也和灵敏度控制一样按1-2-5的序列变化。
只要我们知道了每个标尺格所代表的时间值,就可以测量出屏幕扫迹上任何两点之间的时间例如,图7和图8显示的都是1kHz的正弦波(其周期为1ms),而扫描速率分别为1ms/格和200ms/格。
(us=微秒10-6)。
图7 1kHz 的正弦波,时基设置为1ms/格图8 1kHz的正弦波,时基设置为200μs/格水平位置控制水平或X轴位置控制机构X-POS可以在屏幕上沿水平方向移动扫迹。
这样我们就可以把扫迹上的某一点和某一条垂直标尺线对齐,以便为时间测量规定一个起始点。
可变时基我们可以选择不同于标准的1-2-5序列设置值的扫描速度。
这样我们就能够把任意一个波形的一个周期调整成模跨整个屏幕宽度。
和在Y轴方向使用VAR控制机构的情况一样多数示波器会给出指示,说明正在使用可变时基,X轴处于未校准状态。
更先进的示波器,如我们用作示例的示波器,可以工作在校准的连续可变时基模式。
这时由于可以用整个屏幕来显示信号中我们感兴趣的部分,所以能获得更好的测量时间分辨率。
同时也能大大减少发生操作错误的可能性。
时基放大时基放大功能通常能将X轴偏转扫描放大10倍。
这样在屏幕上看到的等效时基速度也变快10倍。
所以一台未经时基放大的时扫描速度为20ns/格的示波器经时基放大后可以以2ns/格的速度扫描。
示波器的基本知识
使用100Mhz示波器及不当的100Mhz探头,将导致测量系 统带宽性能降低100Mhz以下,进而影响整个测量系统的 测量精度
示波器系统带宽(上升时间)对信号影响
探头、示波器T上升=0.35/BW(适合于1G以下示波器) BW=带宽(-3dB时的频率)(单位Hz) 仪器测量系统上升时间 = 探头上升时间2+测量仪表上升时间2 测量所得的上升时间 = 信号上升时间2+测量系统上升时间2 *_*:示波器的上升时间应快于被测量信号的上升时间。
带宽是示波器的首要规格参数
• 示波器的结构决定了带宽的重要性: – 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽;放大器 是信号进入示波器的大门,它的带宽决定了示波 器的带宽,示波器能请进什么样的信号由这个大 门来决定。 • 示波器所谓带宽是指: --垂直放大器的频率响应,定义为:随着正弦波频 -率 增加,信号幅度下降3dB(70.7%).在此频点为 示波器的带宽
仪器带宽对测量波形影响
测量20MHz的方波 的方波 测量
200MHz带宽示波器测试 在200MHz带宽示波器测试 所显示的结果 在20MHz带宽示波器测试 带宽示波器测试 所显示的结果 示波器所显示的波形
探头对示波器测量系统的影响
• 探头也是仪器,它和示波器共同组成测量系统。这一系统带宽将 影响被测信号如正弦波、脉冲和方波的幅度和上升时间的测量精 度,如果探头选择不当,你将冒无法预知测量结果的风险。探头 和示波器上升时间和带宽的关系由下式决定: 探头、示波器T上升=0.35/BW(适合于1G以下示波器) BW=带宽(-3dB时的频率)(单位Hz) 仪器测量系统上升时间= 探头上升时间2+测量仪表上升时间2 *_*: 探头的上升时间应快于示波器的上升时间
例:使用100Mhz探头和100Mhz示波器组成测量系统,测 量上升时间为3.5ns的方波信号,系统带宽为多少?测量误 差是多少? 系统上升时间 = (3.5/100Mhz)2+(3.5/100Mhz)2 =4.95ns, 显示信号上升时间 = 3.5ns2+4.95ns2 =6.08ns, 系统带宽 =0.35/4.95ns =70Mhz 测量误差 =(6.08-3.5 ) /3.5 =73%
示波器的基础知识
示波器的基础知识讲示波器,总会不由地想起三星测试的时光。
产品机种的第一版回板,接下来的时间都是在实验室,赶产品的周期,那段时间不间断地验证和测试。
现在好久不测了,手都生了,突然有点怀念那些家伙了……打住!言归正传,直接上思维导图:01作用讲示波器,第一时间的想问的是:示波器有什么用?有人肯定不假思索地回答:测波形。
这个回答没问题,只是太笼统。
信号分低速高速,示波器测试不同的信号,标准也不同,三个方向来说:普通信号,这个时候对示波器的要求不高,只是用于测试与调试,很多认识的网友手头都有。
但也不是一点要求也没有,这时候需要关注波形捕获。
高速信号,示波器的要求就高了,那就不是个人玩得起的。
这个时候需要对信号进行标准一致性测试,示波器就得关注带宽、底噪等相关性能指标了。
光通信,这里面包含雷达、光模块等,更关注示波器精度与触发带宽等指标。
这块笔者没有从事过,希望有机会深入了解。
02性能性能部分选择四个指标来说明:带宽、采样率、存储深度、死区时间、底噪。
带宽常规定义:按3 dB衰减输入信号的最低频率被视为示波器的带宽。
它决定了这台示波器测量高频信号的能力。
举个例子,一个1GHz 带宽的示波器,如何验证它是否标准?输入一个标准的50MHz、1V峰峰值的正弦波信号,在示波器上测得信号幅度为 A,保持输入信号幅度不变,提高输入信号的频率,逐渐增加到1GHz,这时测得示波器信号幅度为 B。
20lg(B/A)所得出的结果与-3 dB的标准相比。
再强调一下,这里的-3dB是按信号功率计算,相当于信号的功率降到一半。
示波器测量的是电压信号,功率降到原来的一半,根据相互关系,相当于示波器测得的电压值下降到原来的 0. 707 倍。
讲到带宽,笔者第一时间想到的就是上升时间,还记得那个公式吗?就是0.35的那个。
既然示波器也是高斯频率响应,那就是符合这种关系的,只不过该怎么测试的问题。
这里不说平坦响应,也就不谈精度了。
当然,我们也会在很多网络上看到各种公式。
示波器基本理论培训教程
示波器基本理论培训教程示波器是一种用于观察和测量电信号的仪器。
它可以显示电压或电流随时间变化的波形,并且可以提供有关信号的频率、振幅、相位等参数的信息。
在电子工程、通信、计算机科学等领域中,示波器是一种常见的测试和测量工具。
本文将介绍示波器的基本原理和使用方法。
一、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在屏幕上留下亮点或亮条的原理。
示波器通常由垂直放大器、水平系统、水平放大器和显示系统组成。
1.垂直放大器:将输入信号放大到适当的电压范围内,以使其能够在屏幕上显示出来。
垂直放大器通常由多级放大器组成,可以根据需要选择不同的放大倍数。
2.水平系统:控制示波器的时间基准,即控制水平方向上波形的横向扩展速度。
水平系统通常包括一个可调节的扫描电压源和一个垂直位移电路。
3.水平放大器:用于调整输入信号的时间长度,以便在屏幕上观察到完整的波形。
水平放大器通常由一个可控的时间常数电路组成。
4.显示系统:用于在屏幕上显示波形。
常见的显示系统是基于阴极射线管原理的。
阴极射线在屏幕上扫描形成亮点或亮条,从而显示出输入信号的波形。
二、示波器的使用方法使用示波器需要进行一系列的设置和调整,以便正确观察和测量信号的波形。
1.连接电路:将待测电路与示波器连接,通常是通过探针将示波器的输入端连接到待测电路上。
确保连接正确并且信号没被损坏。
2.调整垂直和水平控制:根据待测信号的振幅和频率,调整垂直和水平控制,使得波形在屏幕上适当显示。
3.调整触发:触发功能使得示波器在特定条件下启动和显示波形。
根据需要设置触发级别、触发源和触发模式。
4.调整扫描模式:示波器通常提供连续扫描和单次扫描两种模式。
连续扫描模式使示波器一直扫描并显示波形,而单次扫描模式使示波器只扫描一次并显示波形。
5.分析波形:观察和分析波形以获取所需的信息。
测量波形的振幅、周期、频率、相位等参数,以评估待测电路的性能。
6.保存和导出数据:示波器通常提供保存和导出波形数据的功能,以便后续分析和处理。
示波器的基础学习知识原理和使用
示波器的原理和使用示波器是一种用途广泛的基本电子测量仪器,用它能观察电信号的波形、幅度和频率等电参数。
用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差,一些性能较好的示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。
在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。
【实验目的】1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
2.学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。
3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。
图1-1 示波器结构图【实验原理】不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1-1所示的几个基本组成部分:示波管(又称阴极射线管,cathode ray tube,简称CRT)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号发生电路(锯齿波发生器)、自检标准信号发生电路(自检信号)、触发同步电路、电源等。
1.示波管的基本结构示波管的基本结构如图1-2所示。
主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,全都密封在玻璃壳体内,里面抽成高真空。
(1)电子枪:由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极五部分组成。
灯丝通电后加热阴极。
阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,被加热后发射电子。
控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极外面。
它的电位比阴极低,对阴极发射出来的电子起控制作用,只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。
示波器面板上的“辉度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度,从而改变了屏上的光斑亮度。
阳极电位比阴极电位高很多,电子被它们之间的电场加速形成射线。
当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时,电子枪内的电场对电子射线有聚集作用,所以,H-灯丝;K-阴极;G1,G2- 控制栅极;A1-第一阳极;A2-第二阳极;Y-竖直偏转板;X-水平偏转板图1-2 示波管结构图第一阳极也称聚集阳极。
第二阳极电位更高,又称加速阳极。
示波器基础培训
示波器基础培训一、引言示波器是一种广泛应用于电子技术领域的测量仪器,主要用于观察和分析各种电压信号的波形。
掌握示波器的使用方法和技巧,对于电子工程师、技术人员以及电子爱好者来说至关重要。
本培训旨在帮助学员了解示波器的基本原理、功能、操作方法以及在实际应用中的注意事项,提高学员在电子测量和信号分析方面的技能。
二、示波器基本原理1. 示波器的分类示波器主要分为模拟示波器和数字存储示波器两大类。
模拟示波器采用阴极射线管(CRT)显示波形,而数字存储示波器则使用液晶显示屏(LCD)或其他类型的显示屏。
2. 示波器的工作原理示波器的工作原理是利用电子束扫描和电压-时间转换技术,将输入信号的电压随时间的变化关系以波形的形式显示出来。
具体过程如下:(1)输入信号经过前置放大器放大后,进入垂直偏转系统。
(2)垂直偏转系统将输入信号的电压转换为显示屏上的垂直位置。
(3)水平偏转系统产生一个线性变化的电压,使电子束在水平方向上扫描,从而在显示屏上显示出时间轴。
(4)电子束在垂直和水平偏转电压的作用下,在显示屏上描绘出输入信号的波形。
三、示波器功能及操作方法1. 示波器的主要功能(1)波形显示:实时显示输入信号的波形,便于观察和分析。
(2)波形测量:测量波形的周期、频率、幅值、相位等参数。
(3)信号分析:分析信号的频率成分、噪声等特性。
(4)数据存储与输出:将波形数据和测量结果存储,并通过USB、LAN等接口输出。
2. 示波器的操作方法(1)开机与自检:接通电源,示波器进行自检,确保仪器正常工作。
(2)通道设置:选择合适的通道,将探头连接至待测信号。
(3)触发设置:根据信号特点,选择合适的触发方式(如边沿触发、脉冲宽度触发等)。
(4)波形显示:调整垂直和水平偏转系统,使波形清晰显示在屏幕上。
(5)波形测量:使用光标、自动测量等功能进行波形参数的测量。
(6)信号分析:利用FFT等工具分析信号的频率成分。
(7)数据存储与输出:将波形数据和测量结果保存,并通过相应接口输出。