Tek示波器探头培训
泰克示波器培训交流综述
很多串行测试规范规定了示波器采集数据信号的最小存储深度。例如PCIE 2.0的规范要求捕获1Mllion UI的Bit,需要的存储深度至少为8M。
HDMI 1.4 需要至少16M的存储深度进行分析。
抖 动 幅 度
Tektronix
11
带宽 & 谐波
Digital Square Wave – Odd Fourier Sums
1
Fundamental (1st Harmonic) 3rd Harmonic 5th Harmonic Fourier Square Wave (1st-5thH)
0
-1 0
12
50
100
示波器带宽对测量波形影响
45
有源差分探头
PROBE HEAD + _
Scope Ch 1 Amplifier
SCOPE
VOUT
Typical CMRR 10,000 : 1 @ DC 2000 : 1 @ 20 MHz
Advantages:
Disadvantages:
Lower Input Capacitance Higher CMRR vs Frequency Than Passive Differential Pair Compatible With 50 and 1 M Single-ended Systems
0 dB 6 div at 50 kHz
- 3 dB 4.2 div at bandwidth
8
上升/下降时间 vs. 示波器带宽
上升时间(示波器) ~= 0.35/带宽(示波器)
示波器基本理论培训泰克讲解ppt免费全文阅读
并行通信协议解码
针对并行通信协议（如JTAG、GPIO等），提供灵活的解码方案 ，满足复杂系统的调试需求。
自定义协议解码
允许用户自定义通信协议，并提供相应的解码工具，满足特定应 用场景下的协议解析需求。
02
参数设置
在菜单中选择需要设 置的参数，如通道耦 合、阻抗、带宽限制 等。
03
自动设置
示波器可自动识别信 号并进行合适的设置 ，简默 认设置或用户自定义 设置，方便下次使用 。
触发模式选择与调整
边缘触发
适用于周期性信号，通过设定触 发电平和触发极性来稳定显示波 形。
示波器基本理论培训泰克讲解ppt 免费全文阅读
目录
• 示波器概述 • 示波器基本功能 • 示波器性能指标解析 • 示波器操作指南 • 示波器在电子测量中的应用 • 泰克示波器高级功能介绍
01
示波器概述
Chapter
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观察和测量随时间变化的电压波形。
工作原理
通过将被测信号加在示波器的垂直偏转板上，使光点在屏幕上作垂直方向的移动 ，同时加入与被测信号成一定比例的时间基准信号于水平偏转板上，使光点在屏 幕上沿水平方向按时间间隔移动，从而显示出被测信号的波形。
示波器发展历程
01
02
03
早期示波器
采用机械式扫描方式，结 构复杂且精度低。
模拟示波器
采用电子束扫描方式，提 高了精度和稳定性。
触发条件设置
用户可根据需要设置触发条件，如特定数据、地址或命令等，实现 复杂场景下的精确触发和捕获。
泰克示波器培训教程
THANKS
感谢观看
2024/1/25
30
自动化测试
通过编程接口（如GPIB、USB、LAN等），用户可以将泰 克示波器与自动化测试系统相连，实现波形的自动生成、 下载和输出，提高测试效率。
18
05
故障诊断与排除方法
2024/1/25
19后无显示
01
可能是由于电源故障、显示器故障或主板故障等原因导致。
01
02
正常触发模式
需要手动设置触发源和触发电平，适 用于需要精确控制触发的场合。
03
单次触发模式
在此模式下，示波器仅捕获一次满足 触发条件的波形，适用于捕捉瞬态事 件。
05
04
触发源选择
可以选择外部触发源或内部触发源， 外部触发源通常用于复杂系统同步。
2024/1/25
10
03
信号捕获与分析技巧
键信号和数据。
解码配置
用户可以根据实际需要配置解码 参数，如协议类型、数据格式、
波特率等，以确保准确解码。
2024/1/25
16
电源分析功能使用
1 2
电源质量分析
泰克示波器可以对电源信号进行质量分析，包括 纹波、噪声、失真等参数的测量，帮助用户评估 电源性能。
电源效率测试
用户可以通过泰克示波器测量电源的效率，了解 电源在不同负载条件下的性能表现。
电源故障排查
3
泰克示波器支持电源故障排查，用户可以通过示 波器的波形显示和测量功能，定位电源故障的原 因。
2024/1/25
17
任意波形发生器应用
2024/1/25
任意波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器，用户可以通过编辑软件 创建任意波形，并将其下载到示波器中进行输出。
泰克示波器培训讲义
Tektronix示波器培训Agenda④示波器篇示波器的应用范围示波器的参数示波器的基本原理④探头篇探头的分类及应用④应用篇示波器的使用注意事项Tektronix示波器交流示波器篇示波器显示波形幅度时间衡量示波器的指标④带宽④上升时间④采样率④存储深度④波形捕获率④丰富的分析功能示波器带宽定义●电路网络对信号的幅频响应特性，对信号幅度衰减为-3DB 点的频率范围。
●在 -3dB 带宽频率，信号的垂直幅度误差大约为30%* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45 70.7 (- 3 dB)0.10.20.30.40.5 0.6 0.8 0.9 1.00.7 100 97.5 95 92.5 90 87.5 85 82.5 80 77.5 75 72.5t rise0.35*BW =示波器带宽对被测信号的影响•例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的将是100M 0.707V。
•对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
示波器的带宽0 dB6 div at 50 kHz- 3 dB4.2 div at bandwidth上升/下降时间 vs. 示波器带宽上升时间(示波器) ~= 0.35/带宽(示波器)2 GHz BW Oscilloscope has ~200ps Risetime4 GHz BW Oscilloscope has ~100ps Risetime用 2GHz 带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(measure system)2 + RT(Signal)2] RT(measured) = SQRT[200ps2 + 100ps2] = 224ps!用 4GHz带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(oscilloscope)2 + RT(Signal)2]RT(measured) = SQRT[100ps2 + 100ps2] = 140ps!如何正确的选择示波器？What you don’t know... ...can hurt you!等于信号的上升时间 比信号的上升时间快2倍 比信号的上升时间快3倍 比信号的上升时间快4倍 比信号的上升时间快5倍示波器上升时间 41% 12% 5% 3% 2%上升时间慢/异常幅度衰减多快才是足够快?带宽 & 谐波Digital Square Wave – Odd Fourier Sums-110 50 100Fundamental (1st Harmonic) 5th Harmonic3rd Harmonic Fourier Square Wave (1st -5th H)示波器带宽对测量波形影响测量20MHz的方波在200MHz带宽示波器测试所显示的结果在20MHz带宽示波器测试所显示的结果示波器所显示的波形114 MHz Clock Signal - “5 Times” Rule1GHz BW250MHz BW采样④采样率：示波器采集模块对信号每秒的采样点数。
泰克示波器培训教程(特选材料)
例：内插系数为4，采样率为100MS/s,示波器单次带宽？
100MS/s4＝25MHz
精编内容
数字等效采样技术
需要对信号进行多次触发
从重复性信号的不同的周期经过多次单采样，取得足够的采样点 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件：
1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
1:14
脉冲波（占空比10％）
1:26
注：列出的影响波形的谐波数是基波的倍数：
精编内容
*上升时间
理想的方波和脉冲波的电压是有突然变化的波形，陡变有 一定时间这取决于系统带宽及其他电路参数。 波形从一种电压变至另一种电压的时间称为上升时间
上升时间通常在过渡的10％至90％处
90％ 10％
上升时间测量
示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁
以示波器为基础的仪器： 逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。
精编内容
示波器概念
示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数 波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况 ，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同 波形的时间和相位的关系……
精编内容
选择示波器的带宽
精编内容
带宽是选择示波器的第一参数
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。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
精编内容
带宽Biblioteka 测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
初学者必须看看泰克示波器的入门使用方法
01示波器基本概念与原理Chapter示波器定义及作用01020304信号随时间变化的图形表示，如正弦波、方波、三角波等。
信号波形信号波形的最大和最小值之间的垂直距离，表示信号的强度。
幅度单位时间内信号波形重复的次数，表示信号的周期性。
频率描述信号波形相对于某一参考点的位置关系。
相位信号波形与参数示波器工作原理0102030402泰克示波器特点及优势Chapter高带宽高分辨率低噪声030201高性能指标分析多样化触发模式边沿触发脉宽触发模式触发强大数据处理能力实时FFT分析波形数学运算自动测量数据存储与导出03泰克示波器基本操作指南Chapter电源开关01亮度调节02聚焦调节03通道选择耦合方式选择垂直灵敏度调节水平时基调节触发源选择触发方式选择自动设置调用设置调用之前保存的设置，快速恢复示波器的配置。
将当前设置保存为默认设置或用户自定义设置，以便下次使用。
参数设置在子菜单下设置各种参数，如垂直灵敏度、水平时基、触发源、触发方式等。
主菜单通过前面板的按键或旋钮进入主菜单，进行各种设置和调整。
子菜单在主菜单下选择相应的子菜单，菜单设置与调整方法选择合适的触发源和触发方式，确保波形稳定将测量数据存储在示波器内部或通过接口导出到计算机进行进一步处数据存储与导出使用单次触发或自动触发模式，捕获瞬态或异常波形。
波形捕获波形分析使用双通道或多通道功能，同时显示多个信号，进行波形比较和分析。
波形比较0201030405波形显示与测量技巧04信号捕获、存储与回放功能详解Chapter信号捕获方式选择触发模式选择根据信号特点选择合适的触发模式，如边沿触发、脉宽触发等，确保信号稳定捕获。
触发电平设置调整触发电平，使其适应信号幅度，避免误触发或漏触发。
时基设置根据信号频率和所需观察的细节，选择合适的时基，以便在屏幕上显示完整的信号波形。
1 2 3存储格式选择存储深度设置数据压缩技术数据存储格式及大小设置01020304历史波形查看信号特性分析故障定位与诊断教学与演示回放功能应用举例05触发模式设置及优化建议Chapter触发模式类型介绍边沿触发脉宽触发模式触发触发条件设置方法选择触发源首先，用户需要选择触发的信号源，这通常是示波器的输入通道之一。
泰克示波器基本理论培训教程
泰克示波器基本理论培训教程在电子工程领域，示波器是一种极其重要的测量仪器，它能够帮助我们直观地观察和分析电信号的各种特性。
泰克示波器作为行业内的知名品牌，以其卓越的性能和精准的测量而备受青睐。
在本教程中，我们将深入探讨泰克示波器的基本理论，帮助您更好地理解和运用这一强大的工具。
一、示波器的基本原理示波器的核心原理是将电信号转换为可视化的图形。
它通过在垂直方向上显示信号的电压幅度，在水平方向上显示时间，从而形成一个二维的信号波形图。
泰克示波器的前端通常包括一个探头，用于连接被测电路并获取信号。
探头将信号传递给示波器的放大器，放大器对信号进行放大和调整，以适应示波器的显示范围。
接下来，经过放大的信号被送到 ADC（模数转换器），将模拟信号转换为数字信号。
数字信号处理器对这些数字信号进行处理和计算，最终在显示屏上呈现出清晰的波形。
二、泰克示波器的主要组成部分1、显示屏泰克示波器的显示屏是我们观察信号的窗口。
它通常采用液晶显示技术，具有高分辨率和良好的对比度，能够清晰地显示各种复杂的信号波形。
2、控制按钮和旋钮在示波器的面板上，有各种各样的控制按钮和旋钮，用于设置测量参数、选择功能模式、调整波形显示等。
例如，垂直灵敏度旋钮可以调节垂直方向上每格代表的电压值，水平扫描速度旋钮可以改变水平方向上每格代表的时间。
3、输入通道泰克示波器通常具有多个输入通道，可以同时测量多个信号。
每个通道都有独立的设置和调节选项，以满足不同的测量需求。
4、触发系统触发系统是示波器的关键部分之一。
它用于确定示波器何时开始采集和显示信号，以确保我们能够稳定地观察到感兴趣的信号部分。
触发方式包括边沿触发、脉冲触发、视频触发等多种类型。
三、泰克示波器的测量功能1、电压测量通过读取波形在垂直方向上的格数，并结合垂直灵敏度设置，可以测量信号的电压幅值，包括峰峰值、有效值、平均值等。
2、时间测量利用水平扫描速度设置和波形在水平方向上的格数，可以测量信号的周期、频率、上升时间、下降时间等时间参数。
示波器探头基础知识培训
TekProbeTM 探头接口
TekProbeTM 探头接口
基于BNC的探头接口形式 泰克在80年代中期发明 提供有源探头的供电 提供探头倍率的自动识别 提供探头类型的自动识别 提供工程单位的显示 理论上最好的BNC系统的带宽是4GHz
C2 = low frequency compensation. Scope input C varies.
系统的带宽
系统的上升时间 tr(10%~90%) tr(System)=√tr(scope)2+tr(probe)2
系统的带宽
BW(-3dB)
1
BW(SYSTEM)=
√(1
)2 + ( 1
f0 =
1
2 p (RC||RP)(CC+CP)
NOTE: Vcc is an AC Ground
探头对被测点的影响
例如：Rc＝10K Re＝10 Cc= 100pF
Rp＝1M Cp=20pF
原电路增益和截止频率： 增益＝ 1000 截止频率 ＝ 1/2 *p*10k *100pF=160KHz
等效阻抗
标准附件
与各种电路连接的附件
探头附件
泰克的无源探头家族
1X无源探头 － P6101B 通用无源探头－10X，1 MΩ 输入阻抗
P3010 • P6103B • P6109B • P6111B • P6112 • P6114B • P6117 高性能无源探头－ 10X读出，10 MΩ 输入阻抗
探测小尺寸电路
当今的小 尺寸/表面 贴封电路 已经非常 普及
各种探头附件应 对小尺寸电路
各种探头附件应对小尺寸电路
无源探头选型考虑的因素
示波器基本理论培训-泰克
1/ 3 V0-p
0.577 1/2V0-p t V0-p T
1/2V0-p
1/πV0-p 0.318 t V0-p T
3 1.732 2
T t
通常除正弦波外，还有其他电压和电流波形。其中的有效值和 平均值（相对零－峰值）对每种波形是唯一的。如两种波形对相同 电阻提供相同的功率，它们的有效值电压必然是相同的。
频率计
在电路试验调试和电子设备安装调试以及检修排障中，常用的 仪器有示波器、电压电流表、毫伏表、频率计、信号源和电源。 用于完成对电路的静态和动态工作状态的测量。
泰克科技（中国） 有 限 公 司
泰克的方案
激励
• 任意波形发生器 • 信号源 • 电源
连接
• 有源，无源探头 • 差分探头 • 电流探头
泰克科技（中国） 有 限 公 司
谐波
•除绝对的正弦波之外，周期 波含的一切频率分量称谐波。 谐波频率是原始频率或基频 整数倍。 •周期波无论其波形如何都有 谐波。
•周期波给定的频率为基波频 率。
泰克科技（中国） 有 限 公 司
谐波
方波
方波
基波加3 次谐波
基波加5 次谐波
基波加7 次谐波
基波加9 次谐波
•绝大多数数字示波器每通道都具有相同数 字采集相同和数字处理系统，所以数字示波 器无需通过电子开关，就能精确的同时显示 两个通道的波形和时间关系。
（数字示波器）
泰克科技（中国） 有 限 公 司
切换方式
切换方式
通道1
•用切换方式开关，当波形在显示屏上出现 时，开关快速地切换两个输入信号。
•切换两个通道是很快进行的，所以看不出 切换痕迹。
V P －P
T
f＝1/T
全国大学生电子设计竞赛仪器使用培训资料2
31
2000使用----界面
6 7
1
2 3
32
4
5
2000使用----电压测量DC/AC
Input Resistance = 10MΩ on 1000V and 100V ranges ; > 10GΩ on 10V, 1V and 100mV ranges Caution : Maximum Input = 1010V peak
然后按下“补偿探头”，并点击“OK补偿探头”
5
MDO3000使用----探头补偿
等待补偿结束，波形的电容补偿就OK
6
MDO3000使用----波形测量
按下measure，点击添加测量，通过多功能按钮a来选择通道，通过多 功能按钮b来选择测量类型、选择完毕点击OK即可。
7
MDO3000使用----波形测量
18
AFG3000使用----界面介绍
11
1
10 8
9
7
6 2
3
22
4
5
AFG3000使用----同步信号输出
首先打开两路信号，然后按下Phase/Delay，设置好相位，最后再按下 同相位，就可以保证两路信号同步输出。
23
AFG3000使用----burst信号输出
突波脉冲信号可以设置重复周期个数（1个周期、N个周期）
按下measure，点击添加测量，通过多功能按钮a来选择通道，通过多 功能按钮b来选择测量类型、选择完毕点击OK即可。
8
MDO3000使用----存储深度问题
长时间捕获信号就会出现采样率不足的情况，
10
MDO3000使用----存储深度问题
其根本原因就是因为存储空间不足，所以我们可以通过调节存储深度来 调节采样率。从而保证波形完整
Tektronix示波器培训(PPT 67页)
12
带宽 & 谐波
Digital Square Wave – Odd Fourier Sums
1
Fundamental (1st Harmonic) 3rd Harmonic 5th Harmonic Fourier Square Wave (1st-5thH)
0
-1 0
13
50
100
示波器带宽对测量波形影响
23
数字存储示波器的好处
存储波形 捕获罕见的异常事件 先进的触发功能 显示触发事件之前的信息 去除噪声 具有更精确的时基 彩色显示 信号处理 (averaging, FFT) 传输/拷贝存储的波形
24
数字存储示波器的缺点
有限的波形捕获速率 由于数据信息不足产生混叠 没有亮度等级 (信息出现的分布)
20
History
三代示波器比较——原理决定应用
ART DSO
DPO
21
模拟显示 串行处理 并行处理
模拟示波器的好处
对实际的信号变化有直接的视觉 效果
亮度等级 (信息出现的频率) 没有量化误差和信号混叠 非常快的波形获取率 单一的用户界面
22
模拟示波器的缺陷
纯粹的视觉信息 闪烁和遗失 有限的带宽性能 边缘触发 无法观测触发事件之前的信息 在单通道模式下性能最好 对于低重复率信号写速有限
* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45
7
示波器带宽对被测信号的影响
• 例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的 将是100M 0.707V。
• 对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
8
2024版泰克示波器使用方法图解波形探头电平指示值
避免在强电磁场环境下使用探头
强电磁场可能会对探头的性能和测量结果产生干扰，因此应避免在强电磁场环境下使用探头。
2024/1/26
定期校准和维护探头
定期对探头进行校准和维护，可以确保探头的性能和测量结果的准确性。同时，也可以延长 探头的使用寿命。
19
PART 05
电平指示值测量方法与步 骤
REPORTING
泰克示波器使用方法 图解波形探头电平指 示值
REPORTING
2024/1/26
1
2024/1/26
目录
• 示波器基础知识 • 波形探头与电平指示值概述 • 泰克示波器使用方法图解 • 波形探头使用技巧与注意事项 • 电平指示值测量方法与步骤 • 案例分析：泰克示波器在实际应用中的案例
分析
2
PART 01
将观察到的波形与预期波形 进行比较，以验证电路的性 能或查找潜在问题。
15
PART 04
波形探头使用技巧与注意 事项
REPORTING
2024/1/26
16
选择合适类型探头
根据信号频率和幅度选择探头类型
01
高频信号需要选择带宽较高的探头，而大幅度信号则需
要选择能够承受高电压的探头。
考虑探头的阻抗匹配
2024/1/26
28
案例二：信号完整性分析
• 分析目的：评估信号在传输过程中的质量， 识别潜在的信号完整性问题。
2024/1/26
29
案例二：信号完整性分析
01
分析步骤
02
1. 将泰克示波器的探头连接到信号传输路径的关键点。
2024/1/26
03
2. 使用示波器的眼图分析功能，观察信号的眼图并测量相关参数，如眼高、眼宽、 抖动等。
2024年度示波器探头基础入门指南(上)
05
示波器探头使用注意事项
2024/3/24
21
正确连接示波器与探头
确保示波器与探头之间的接口匹配，避免使用不合适的 转接器或适配器。
将探头的接地夹连接到被测电路的接地端，确保测量的 准确性和安全性。
在连接探头前，确保示波器和探头均已关闭电源，以防 止电气冲击。
拧紧探头与示波器之间的连接螺丝，确保接触良好，避 免信号失真或噪声干扰。
2024/3/24
1. 提取电路中的信号
3. 提供适当的阻抗匹配，以减小 信号失真和反射
4
种类与特点
种类
1. 无源探头
2. 有源探头
2024/3/24
5
种类与特点
3. 差分探头
4. 电流探头
特点
2024/3/24
6
种类与特点
01
02
03
04
无源探头
简单、低成本，但带宽和负载 效应有限。
有源探头
带宽限制
探头的带宽是指其能够准确传输信号的最高频率。在选择探头时，需要根据被测信号的频 率范围选择合适的带宽，以确保信号的准确传输。
11
探头对地电容影响
对地电容的定义
探头对地电容是指探头与地之间的等效电容。这个电容会对被测电路产生影响，尤其是在高频信号测量中。
2024/3/24
对地电容的影响
对地电容会与被测电路中的其他元件形成谐振回路，导致信号失真或产生振荡。此外，对地电容还会引入额外的噪声 和干扰，影响测量结果的准确性。
频率响应
频率响应描述了探头在不同频率下的 幅度和相位特性。理想的探头应具有 平坦的频率响应，即在不同频率下具 有相同的幅度和相位特性。
2024/3/24
泰克示波器培训教程精品PPT课件
放大器带宽很窄，输出的几乎完全不像方波，由于缺少主要的谐
谐波以不等量延迟，即使谐波幅度正确，方波也会失真。
基波
叠加3次谐波
叠加5次谐波
叠加7次谐波
叠加9次谐波
方波
由方波为例得知
正弦波只有一个基波，仪表的带宽必须至少是波形的频率 。
但是，在大多数情况下，这仅仅是最基本的，如果只是这 样，是不够精确的，甚至是错误的。
要对波形进行准确的测量，对于非正弦波的波形，必须考 虑其谐波。假如组成波形的主要谐波分量超出仪表的带宽 ，那么我们就不能精确地测得波形的参数。
为什么数字示波器产品不能够
普通数字示波器的缺点 波形捕获率低 由于数据不够，造成混跌 2维数据显示不能表明事件发生频度
为什么模拟示波器产品不能够
模拟示波器的缺点 只有纯粹的视觉信息 闪烁，丢失 带宽不够 只有边沿触发，无预触发
数学荧光示波器特点
将ART和DSO的定性和定量性能合二为一，是一项可观的成就。 提供三维的信号信息，可用它解释信号的动态特性，包括信号瞬态变
选择示波器的带宽
带宽是选择示波器的第一参数
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。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
带宽
测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
数字示波器的蓬勃发展与模拟示波器的逐渐消亡将成为历 史的必然趋势。
数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运 算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分 析，它还能存储各种波形以及相关的信息……
示波器基本理论培训泰克(2024)
目 录
• 示波器概述 • 示波器基本结构 • 示波器关键参数解析 • 示波器测量技术 • 泰克示波器高级功能介绍 • 示波器应用实例分析 • 总结与展望
01
示波器概述
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观测、测量、记录和分析电信号波形。
示波器原理
示波器通过将被测信号施加在垂直偏转板上，使电子束在屏幕上作垂直偏转， 同时加入与时间成正比的锯齿波电压在水平偏转板上，使电子束在屏幕上作水 平扫描，从而得到被测信号的波形。
采样率与存储深度
采样率
采样率是指示波器每秒采样的次数， 以Sa/s（Samples per Second）表 示。采样率越高，示波器能够捕捉到 的信号细节就越多。
存储深度
存储深度是指示波器能够存储的采样 点数量。存储深度越大，示波器能够 记录的信号时间就越长，有助于分析 信号的完整性和稳定性。
垂直分辨率与灵敏度
汽车故障诊断
示波器可用于汽车故障诊断过程中，通过观测和 分析故障信号的波形特征，帮助维修人员快速定 位故障点。
07
总结与展望
本次培训总结
掌握了示波器的基本原理和工作方式，包括信号输入、触发、扫描和显示等关键过 程。
深入了解了泰克示波器的特点和优势，如高精度、高稳定性、丰富的测量和分析功 能等。
通过实际操作和案例分析，熟悉了示波器的使用方法和技巧，提高了解决实际问题 的能力。
示波器发展历程
01
02
03
早期示波器
采用机械式扫描方式，结 构复杂且精度低。
模拟示波器
采用模拟电路技术，具有 较快的扫描速度和较高的 精度，但功能相对单一。
数字示波器
2014版泰克示波器探头入门手册指南
探头对测量的影响........................................... 32-40
源阻抗的影响■...........................................................32 电容负荷■..................................................................33 带宽考虑因素■...........................................................35 怎样处理探测的影响■................................................40
泰克资源
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探头 ABC
目录
探头 - 测量质量的关系环节.............................. 4-13 高级探测技术.................................................. 46-54
2024年泰克示波器基本理论培训教程
泰克示波器基本理论培训教程一、引言泰克示波器作为电子测试测量领域的重要设备，广泛应用于电子、通信、航空航天等行业。
为了使广大用户更好地了解和使用泰克示波器，本文将对其基本理论进行详细讲解。
本教程旨在帮助读者掌握泰克示波器的基本原理、操作方法和应用技巧，从而提高测试测量技能，为我国电子科技产业的发展贡献力量。
二、泰克示波器的基本原理1.示波器的定义示波器是一种用于观察、分析和测量电压波形的电子测试仪器。
它能将电压信号转换为时间域上的波形，以便用户直观地观察和分析电路的性能。
2.示波器的工作原理泰克示波器主要由信号输入、垂直系统、水平系统、显示系统和触发系统组成。
其工作原理如下：（1）信号输入：将待测电压信号输入示波器，通常通过探头连接。
（2）垂直系统：对输入信号进行放大和处理，以便在显示屏上显示。
垂直系统包括衰减器、放大器和垂直偏转电路。
（3）水平系统：控制波形在水平方向上的展开和移动，以便观察波形的细节。
水平系统包括扫描发生器和水平偏转电路。
（4）显示系统：将处理后的信号转换为可视化的波形，通常为阴极射线管（CRT）或液晶显示器（LCD）。
（5）触发系统：确保波形在屏幕上稳定显示。
触发系统根据设定的条件，如电压阈值、边沿等，控制波形的采集和显示。
3.示波器的性能指标（1）带宽：示波器能够有效显示的频率范围。
带宽越高，示波器能显示的信号频率范围越宽。
（2）采样率：示波器每秒采集的样本点数。
采样率越高，波形显示越精细，分辨率越高。
（3）垂直分辨率：示波器在垂直方向上能够区分的最小电压差。
（4）记录长度：示波器能够存储的样本点数。
记录长度越长，波形显示的时间范围越宽。
三、泰克示波器的操作方法1.连接探头将探头连接到示波器的信号输入端口，根据待测信号的特点选择合适的探头类型和衰减系数。
2.设置垂直系统调整垂直系统，包括衰减器、放大器和垂直偏转电路，使波形在屏幕上合适地显示。
3.设置水平系统调整水平系统，包括扫描发生器和水平偏转电路，控制波形在水平方向上的展开和移动。
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10:1高阻无源探头 • 优点
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1:1无源探头 (导线)
6 feet
探头端
地线
• 优点: – 1X (无衰减) – 价格便宜 • 缺点: – 端接
探头电缆 8 - 10 pF/ft* 1.5 ns/ft
无源电压探头重要指标
• 等效阻抗
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标准附件
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与各种电路连接的附件
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探头附 件
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无源探头选型考虑的因素
• 应用
– 电路设计 – 维修 – 生产
• 测量的信号
– – – – 探头对电路的负载效应 信号上升时间 信号峰值 信号幅度
各种探头附件应对小尺寸电路
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无源探头选型考虑的因素
• 示波器
– 带宽： • 探头带宽大于等于示波器带宽 – 输入电容 • 探头电容补偿范围必须覆盖示波器的输入阻抗 • 例如：P5050 – 倍率读出支持 • 自动读出衰减倍率，直接得到实际数值 – 负载效应 • 示波器是50 还是1M 输入阻抗
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电压探头的等效电路
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集成测量环境 - 探头是仪器
Amps Watts Volts
A
直接读出 电流数值 • 直接读出 • 安培和瓦
uV
小信号差分测量
KV
高压差分测量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 M SCOPE
20 pF
• 输入阻抗很低
* 典型的导线探头：高校实验室的 鳄鱼夹
非端接 - 非常高的反射 - 非常高的输入电容 - 低的带宽
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探头对被测点的影响
• 例如：Rc＝10K Re＝10 Cc= 100pF
Rp＝1M Cp=20pF 原电路增益和截止频率： 增益＝ 1000 截止频率 ＝ 1/2 *p*10k *100pF=160KHz 接入探头后的增益和截止频率： 增益 ＝ 991 截止频率＝ 1/2 *p*9.91k *120pF=134KHz
– P6105A • P6106A
• • • •
缓冲放大无源探头 － P6339A 小尺寸电路探头 － P6563A 1X和10X切换无源探头 - P2200 THS700专用探头 - P5102
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低阻匹配探头
450
CABLE
50
0.5 pF
GROUND
SCOPE
• 由于电缆被它的特性阻抗终端, 输入端可看 成50 , no L or C. • 不需要补偿 • 0.5 pF 电容是一个加速电容用于补偿电缆的 集肤效应 (skin-effect).
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探头对被测点的影响
Vcc
– 不加探头
Rc
PROBE Gain = - RC RE f0 =
1 2 p RCCC
Cc
– 加探头 Gain
f0 =
= -(RC||RP) RE 1
VIN
RP RE
CP
2 p (RC||RP)(CC+CP)
NOTE: Vcc is an AC Ground
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10:1 高阻无源探头
C1 8 pF to 12 pF 9 M CABLE 500 7-50 pF SCOPE C3 20 pF R3 1 M
R1 GROUND
R2 C2
• 电缆衰减引起的反射. R2C2 + SCOPE 对电缆来说不是理想的终端. • C2 = 低频补偿----示波器的输入电容的变化.
探测小尺寸电路
• 当今的 小尺寸/ 表面贴 封电路 已经非 常普及
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各种探头附 件应对小尺 寸电路
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什么是探头？
在仪器与待测电路之间联结的导体，可能是：
一段导线 一个表笔 电缆 传感器，变送器 探头。。。
探头的定义：
用以从待测电路获取最小的能量，并以最大的信号保 真度传送至测量仪器的设备。
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电力电子研究
•安全 •高电压/电流 •瞬时功率 •间隙事件 –毛刺,尖峰脉冲 •谐波测量,分析 • 慢信号 –长周期 •报告生成
基础研究
•复杂信号 • 不确定事件 •低信噪比 •分析 •先进的触发 •数据资料
先进的数字和模拟设计
•高速 •不常见的异常事件 •密集的时序容限 •精确/信号重现 •低负载 •先进的触发 –毛刺,幅度异常,亚稳态
泰克的无源探头家族
• 1X无源探头 － P6101B • 通用无源探头－10X，1 MΩ 输入阻抗
– P3010 • P6103B • P6109B • P6111B • P6112 • P6114B • P6117
• 高性能无源探头－ 10X读出，10 MΩ 输入阻抗 • 模块化无源探头
– P6131 • P6133 • P6134C • P6136 • P6137 • P6138A • P6139A • P5050
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示波器探头技术及应用
示波器 探头
DUT
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低阻匹配探头
• 优点
- 低输入电容C - 带宽高 - 加端接后与 50 和 1 M 兼容 - 无须补偿
- 缺点
- 输入电阻低 R - 必须端接 50
- 典型的低阻匹配探头
- P6150
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FET
10X
O/E
光电转换器
高阻，低负载 高性能无源探头
• 低噪声
• 安全的浮地测量
• 最小电路 • 影响
• 匹配示波器
• 直接读出 光功率 mW
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