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 1． 對一個已設(shè)計完成的產(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，價格也從幾百人民幣到接近一萬美元。價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)時采樣率？

　　答：實(shí)時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高水平是四個通道同時使用。

　　5． 什么是示波器的等效時間采樣？

　　答：等效時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)計過程當(dāng)中，經(jīng)常會因?yàn)樽儔浩髀└写?，而使變壓器的轉(zhuǎn)換效率降低，繞制時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，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，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，同時載波為幾十K，一個工頻周期為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。

　?、?數(shù)字示波器中對于波形和上升時間的描繪都是通過實(shí)時采樣電路和高速A/D變換器獲得波形數(shù)據(jù)，再通過插值運(yùn)算得到的。

　?、?在泰克的示波器中，有實(shí)時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，這個時候會花比較多的時間。

　?、?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間的問題，理論上，示波器的上升時間應(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：

　?、?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。

　?、?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

　?、?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，發(fā)現(xiàn)在兩個特定頻點(diǎn)（一個是659K另一個是1.977K）上由兩個很大的噪聲信號。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考慮的因素：

　?、?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，如何理解Holdoff這個參數(shù)？

　　答：Holdoff（觸發(fā)釋抑）的含義是暫時將示波器的觸發(fā)電路封閉一段時間（即釋抑時間），在這段時間內(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，意義是整個記錄長度或者整個屏幕的百分比。

　　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，這時測到的信號zui為真實(shí)客觀；若沒有差分探頭，可使用兩個差分探頭接到示波器的兩個通道上(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，這時盡量保持兩根探頭*一樣，示波器兩個通道的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測試項目,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)的上升時間時，采用7GHz差分探頭可保證誤差<3%，對于< 80ps的上升時間測量，其誤差會大于10%, 雖然這已經(jīng)是實(shí)時示波器中的方案，單就上升時間測量而言，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。