示波器的使用说明

示波器的使用说明

DQE:黎维经2003年6月9日●目的:对常用的示波器进行说明,并就目前常测试的项目说明.

●内容

测试前注意事项:

1.AUTOSET 示波器的原始设臵.

2.仪器的校准调零

一般来说,对于我们现比较常用的TEKTRONIX示波器.在使用之前要有个预热的过程.

A.对于仪器本身,开机后应预热至少5Minutes后方可进行测试.

B.而对于我们现在使用的叉分探头和电流探头等有源探头,其本身的热漂会给测试结果带来误差.因此在测

试之前必须预热至少20 Minutes后并对探头进行调零后才可进行测量.

3. 示波器的AC输入电源线禁止使用两芯外接电源线.原因有:

A.由于示波器本身会产生许多寄生参数, 造成测试结果不准确.

B.可能会因为浮地点压以及ESD损坏示波器.

C.会由于较大的容抗而损坏待测品.

采样模式的选择

对于TDS5104型号的示波器,我们能够采用的模式有:Sample, PK-Detect, Hi-Res, Average, Envelope总共五种可选用模式.

Sample: 此模式是较全面真实的反映仪器所能探测到的波形,为时时采样,为示波器的默认设臵值,通常建议用作简单的一般的输出波形测试.比如Output, Diode Reverse Voltage, Mosfet的Vds等测试.

PK-Detect: 此模式建议少使用,特别是在测试峰值的时候,因为这种模式会把所有能接受的波形,包括背景噪声全部被侦测出来.严重的影响测试结果的真实性. 仅适用于实时的,无内插式抽取的测试中.

A.Hi-Res.: 此模式采用5G的带宽进行采样, 因为其反映的波形是对各采样点进行平均计算后, 它所得到的

结果是高分辨率, 低带宽的测试波形. 适用于实时的,无内插式抽取的测试中.可以虑掉随机噪声的影响.

泰克的工程师建议此模式为测试Ripple/Noise 的最佳选择模式. 特别说明一点,当测试Ripple noise时扫描速度应慢于40ns/div.

B.Average 模式.是指顺序平均,随机平均等,用于规则的波形,目前对于我们开关电源验证测试等,此模式很少

用到.

C.Envelope 模式, 与Average 模式一样,甚少用到.

Input Termination 的选择.

示波器设臵50 Ohms耦合檔位时,对现有测试仅适用于配电流枪和电流探头测试

1.当选用AC coupling 时,示波器不能正确的测试小于200kHz 频率的波形,对现有的电流测试,均

选择DC 进行测试.

2.示波器将减小最大的V/division 10V 到1V,因为适当的振幅设定较高时,将导致50 Ohms 输入过

载.当使用电流放大器测试电流时,垂直旋纽应设臵为10mv/div.

3.无伦使用的是电流枪或电流探头示波器耦合阻抗均需要设定到50 Ohms;用电流探头时,示波器

会自动设臵到50 Ohms.

4.测试前应先估计被测信号的电流范围以选择适当的测试仪器,确保测试精度我们现在所用电流

枪(配电流放大器)最大测量电流为100A(Continue),最大可测量的peak电流为500A(单一脉冲). 现

在所使用的电流探头可测量范围为PEAK电流小于15A.

当测试电压时耦合阻抗一定要设臵为1M,否则会导致示波器损坏.

1.当测试电压时,除了Ripple noise 选用AC couple测试外,其它均选用DC couple进行测试.

2.电压测试也要根据实际被测信号选择适当的探头,以确保示波器的安全和测试数据的准确度.针对我们的

开关电源而言,通常要求一次测的组件电压测试均需选用差分探头进行测试,包括AC输入电源,另外二次

测所有浮地信号通常也须选用差分探头进行测试.我们现有差分探头可测试的最高电压为1KV. 当测试

Power supply 输出电压和Ripple noise时通常要选用10倍探头.10倍探头仅用于100v以下的电压测试,通常我们超过60v的电压选用100倍探头测试.100倍探头的测试最大电压为1kv.

3.

各测试项目所测试方法.

补充说明:

1.在凡是涉及到ON/OFF时测试的项目,比如Mosfet的Vds和Vgs电压, 二极管的Reverse Voltage,

元器件电流测试, Inrush 电流测试等.因为我们所使用的AC source 在开机的瞬间不可避免的产生

Inrush voltage, 其值超出我们所设定的输出电压,会给我们测试的结果带来误差,所以在做ON/OFF

时使用外部设臵的开关进行ON/OFF.

2.对于电流探头(15A),通过电流的非接触性测量，泰克建议多圈电线，提高测量灵敏度达到mA级, 但

是注意测试的真实结果应该是所测得结果除以线圈数.

3.测试Inrush current时,由于AC source 本身有限流保护,所以建议不使用其作此项的测试.

4.测试Overshoot & Undershoot 时,需尽量最大限度的在window内显示.如果选择的Scale过大,对结果

都有较大的误差.当然,V/div scale 越小所测试的结果更加准确.

5.说明一点: 泰克工程师认为对于开关电源而言,BANDWIDTH选择20MHz可满足测试的要求. 此项

仅供参考, 并不建议使用.

6.总体来说,熟能生巧.经验是在不断的使用中积累出来的.所以动手是最重要的.