示波器使用说明

示波器使用說明

DQE:黎維經2003年6月9日●目的:對常用的示波器進行說明,並就目前常測試的項目說明.

●內容

測試前注意事項:

1.AUTOSET 示波器的原始設置.

2.儀器的校準調零

一般來說,對於我們現比較常用的TEKTRONIX示波器.在使用之前要有個預熱的過程.

A. 對於儀器本身,開機後應預熱至少5Minutes後方可進行測試.

B. 而對於我們現在使用的叉分探頭和電流探頭等有源探頭,其本身的熱漂會給測試結果帶

來誤差.因此在測試之前必須預熱至少20 Minutes後並對探頭進行調零後才可進行測

量.

3. 示波器的AC輸入電源線禁止使用兩芯外接電源線.原因有:

A. 由於示波器本身會產生許多寄生參數, 造成測試結果不準確.

B. 可能會因為浮地點壓以及ESD損壞示波器.

C. 會由於較大的容抗而損壞待測品.

採樣模式的選擇

對於TDS5104型號的示波器,我們能夠採用的模式有:Sample, PK-Detect, Hi-Res, Average, Envelope總共五種可選用模式.

Sample: 此模式是較全面真實的反映儀器所能探測到的波形,為時時採樣,為示波器的默認設置值,通常建議用作簡單的一般的輸出波形測試.比如Output, Diode Reverse

Voltage, Mosfet的Vds等測試.

PK-Detect: 此模式建議少使用,特別是在測試峰值的時候,因為這種模式會把所有能接受的波形,包括背景噪聲全部被偵測出來.嚴重的影響測試結果的真實性. 僅適用於即時的,無內插式抽取的測試中.

A. Hi-Res.: 此模式採用5G的帶寬進行採樣, 因為其反映的波形是對各採樣點進行平均計

算後, 它所得到的結果是高分辨率, 低帶寬的測試波形. 適用於即時的,無內插式抽取的測試中.可以慮掉隨機噪聲的影響. 泰克的工程師建議此模式為測試Ripple/Noise的最佳選擇模式. 特別說明一點,當測試Ripple noise時掃描速度應慢於40ns/div.

B. Average 模式.是指順序平均,隨機平均等,用於規則的波形,目前對於我們開關電源驗證

測試等,此模式很少用到.

C. Envelope 模式, 與Average 模式一樣,甚少用到.

Input Termination 的選擇.

示波器設置50 Ohms耦合檔位時,對現有測試僅適用於配電流槍和電流探頭測試

1. 當選用AC coupling 時,示波器不能正確的測試小於200kHz 頻率的波形,對現

有的電流測試,均選擇DC 進行測試.

2. 示波器將減小最大的V/division 10V 到1V,因為適當的振幅設定較高時,將導致

50 Ohms 輸入過載.當使用電流放大器測試電流時,垂直旋紐應設置為

10mv/div.

3. 無倫使用的是電流槍或電流探頭示波器耦合阻抗均需要設定到50 Ohms;用電

流探頭時,示波器會自動設置到50 Ohms.

4. 測試前應先估計被測信號的電流範圍以選擇適當的測試儀器,確保測試精度我

們現在所用電流槍(配電流放大器)最大測量電流為100A(Continue),最大可測

量的peak電流為500A(單一脈衝). 現在所使用的電流探頭可測量範圍為

PEAK電流小於15A.

當測試電壓時耦合阻抗一定要設置為1M,否則會導致示波器損壞.

1. 當測試電壓時,除了Ripple noise 選用AC couple測試外,其他均選用DC couple進行

測試.

2. 電壓測試也要根據實際被測信號選擇適當的探頭,以確保示波器的安全和測試數據的準

確度.針對我們的開關電源而言,通常要求一次測的元件電壓測試均需選用差分探頭進行測試,包括AC輸入電源,另外二次測所有浮地信號通常也須選用差分探頭進行測試.

我們現有差分探頭可測試的最高電壓為1KV. 當測試Power supply 輸出電壓和Ripple noise時通常要選用10倍探頭.10倍探頭僅用於100v以下的電壓測試,通常我們超過60v的電壓選用100倍探頭測試.100倍探頭的測試最大電壓為1kv.

3.

各測試項目所測試方法.

補充說明:

1. 在凡是涉及到ON/OFF時測試的項目,比如Mosfet的Vds和Vgs電壓, 二極管的

Reverse Voltage,元器件電流測試, Inrush 電流測試等.因為我們所使用的AC

source 在開機的瞬間不可避免的產生Inrush voltage, 其值超出我們所設定的輸

出電壓,會給我們測試的結果帶來誤差,所以在做ON/OFF時使用外部設置的開關

進行ON/OFF.

2. 對於電流探頭(15A),通过电流的非接触性测量，泰克建議多圈电线，提高测量灵敏

度达到mA级, 但是注意測試的真實結果應該是所測得結果除以線圈數.

3. 測試Inrush current時,由於AC source 本身有限流保護,所以建議不使用其作此項

的測試.

4. 測試Overshoot & Undershoot 時,需儘量最大限度的在window內顯示.如果選擇

的Scale過大,對結果都有較大的誤差.當然,V/div scale 越小所測試的結果更加準確.

5. 說明一點: 泰克工程師認為對於開關電源而言,BANDWIDTH選擇20MHz可滿足

測試的要求. 此項僅供參考, 並不建議使用.

6. 總體來說,熟能生巧.經驗是在不斷的使用中積累出來的.所以動手是最重要的.