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示波器探頭(tóu)工作原理(lǐ)
更(gēng)新(xīn)時間:2010-08-03
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示(shì)波(bō)器(qì)探(tàn)頭工(gōng)作(zuò)原(yuán)理
示波器探頭(tóu)不(bù)僅(jǐn)僅(jǐn)是(shì)把測試信(xìn)號判定以(yǐ)示(shì)波器(qì)輸(shū)入端的一段導綫(xiàn),而(ér)且是測(cè)量(liáng)係(xì)統的(dí)重(zhòng)要(yào)組成部分。探頭有(yǒu)很(hěn)多(duō)種類(lèi)型號各有其沒的(dí)特性,以適(shì)應(yīng)各種不(bù)同(tóng)的(dí)專門工作(zuò)的(dí)擊(jī)破要,其中(zhōng)一(yī)類稱(chēng)為有(yǒu)源(yuán)探頭,探頭(tóu)內(nèi)包含(hán)有(yǒu)源電子(zǐ)元(yuán)件可以提供(gōng)放(fàng)大能力,不含(hán)有源元(yuán)件的(dí)探頭(tóu)稱為(wéi)無源探頭(tóu),其(qí)中隻包含無(wú)源元件如電(diàn)阻(zǔ)和電容(róng)。這(zhè)種探頭通(tōng)常對(duì)輸(shū)入信號進(jìn)行衰(shuāi)減。
我們將首先(xiān)集中(zhōng)討論(lùn)通(tōng)用無源探頭(tóu),說(shuō)明(míng)共主(zhǔ)要技(jì)術指標以(yǐ)及(jí)探頭(tóu)對被測(cè)電路(lù)和被測信(xìn)號(hào)的(dí)影響,接著(zhuó)簡單介(jiè)紹(shào)幾(jī)種探(tàn)頭及其附近(jìn)。
屏蔽示(shì)波(bō)器探頭(tóu)的一個(gè)重要(yào)任務(wù)是確保(bǎo)隻有希望(wàng)觀測(cè)的(dí)信(xìn)號才在示波(bō)器(qì)上(shàng)出現,如果(guǒ)我們僅僅(jǐn)使(shǐ)用(yòng)一麵(miàn)導(dǎo)綫來代替探頭(tóu),那(nà)到它的作(zuò)用(yòng)就好象是一根天綫,可以(yǐ)從(cóng)無(wú)綫電台,熒光燈(dēng),電(diàn)機,50或60Hz的(dí)電源的(dí)交(jiāo)流聲甚(shèn)至當地(dì)業(yè)餘(yú)無綫電愛好者(zhě)那裏(lǐ)接收到很(hěn)多(duō)不希望(wàng)的(dí)幹(gān)擾信(xìn)號,其(qí)些這類噪(zào)聲甚至還能抽(chōu)向注(zhù)入(rù)到(dào)被測(cè)電路中(zhōng)去所(suǒ)以(yǐ)我們首(shǒu)先需要(yào)的是(shì)屏蔽(bì)的電(diàn)纜(lǎn),示(shì)波器探(tàn)頭(tóu)的屏蔽電纜通過們於探頭的(dí)接(jiē)地綫(xiàn)和被測電路(lù)連接,從(cóng)而保證了很(hěn)好(hǎo)的(dí)屏(píng)蔽。
示波器探(tàn)頭(tóu)帶(dài)寬(kuān)
和示波器(qì)一們(mén),示波(bō)器探頭(tóu)也(yě)具(jù)有(yǒu)其允(yǔn)許(xǔ)的有(yǒu)限帶寬。如(rú)果我(wǒ)們使(shǐ)用(yòng)一(yī)台100MHz的示波器(qì)和一個100MHz的探頭,那麼它們(mén)組(zǔ)合起(qǐ)來(lái)的響(xiǎng)應(yīng)就(jiù)小(xiǎo)於(yú)100MHz,探頭(tóu)的(dí)電(diàn)容(róng)和(hé)示(shì)波(bō)器的輸(shū)入電(diàn)容(róng)相加(jiā),這就(jiù)減(jiǎn)小了係統的帶(dài)寬,加(jiā)大了顯示的(dí)上升時間tr見*章(zhāng)1.3節(jié)上(shàng)升時間(jiān)。
使用1.3節的公式
tr(ns)=350/BW(MHz)
如果示(shì)波(bō)器和探(tàn)頭各(gè)自均為(wéi)100MHz帶寬(kuān),其(qí)上升時間均(jūn)為tr=3.5ns 。則有效(xiào)係統(tǒng)上(shàng)升(shēng)時間就由下(xià)式給(gěi)出:
trsystem=sqr(t2rscope+t2rprobe)
=sqr(3.52+3.52)ns
=sqr(24.5)2ns
=4.95ns
根據(jù)4.95ns的係(xì)統(tǒng)上升時間求得,係統帶(dài)寬為350/4.95MHz=70.7MHz。
Fluke公司給所有(yǒu)示波器(qì)配備的探(tàn)頭都能(néng)使示(shì)波器(qì)保(bǎo)證在探頭(tóu)獲(huò)得(dé)規定(dìng)的(dí)示(shì)波器(qì)帶(dài)寬,從上(shàng)述的計(jì)算可(kě)以(yǐ)看(kàn)出(chū),視覺(jué)要求(qiú)探(tàn)頭本射(shè)的(dí)帶(dài)寬要比示波器(qì)的帶寬(kuān)寬(kuān)得(dé)多(duō)。
示波器(qì)探頭負載(zǎi)效(xiào)應
當我們進(jìn)行測(cè)量(liáng)時,我(wǒ)們(mén)常常以(yǐ)為(wéi)測得(dé)的電(diàn)壓和電路(lù)中未連入示波(bō)器時(shí)是*一樣的。
實際上(shàng),每個(gè)示(shì)波器(qì)探(tàn)頭(tóu)都(dū)有(yǒu)其輸(shū)入阻抗,輸入(rù)阻(zǔ)抗包含(hán)了(liǎo)電阻(zǔ),電(diàn)容和(hé)電感分量。由(yóu)於探(tàn)頭(tóu)引(yǐn)入(rù)的(dí)額外負載(zǎi),所以(yǐ)連(lián)入探頭後就會(huì)影響被測(cè)電(diàn)路我(wǒ)以當我們分析測(cè)量結果時必須(xū)考(kǎo)慮(lǜ)探頭的特性(xìng)以及(jí)測試(shì)電路的(dí)阻(zǔ)抗。
有些(xiē)示(shì)波器(qì)探頭(tóu)裏沒有串聯的電阻,這(zhè)類(lèi)探頭主要就(jiù)由一(yī)段電(diàn)纜和一個測試(shì)頭構成(chéng),因(yīn)此,在(zài)其(qí)工作頻(pín)率範圍或(huò)有(yǒu)用帶寬(kuān)之內,探頭(tóu)對(duì)信(xìn)號沒(méi)有(yǒu)衰減(jiǎn)作用。這類探(tàn)頭稱為(wéi)1:1或(huò)X1探頭。由(yóu)於(yú)這(zhè)類(lèi)探(tàn)頭在(zài)測試點(diǎn)處(chǔ)將其自身(shēn)的電(diàn)容(róng)(包括電纜的(dí)電容)與示(shì)波器(qì)的輸(shū)入(rù)阻(zǔ)抗(kàng)連在(zài)了(liǎo)一起(qǐ),所以這(zhè)種(zhǒng)探頭(tóu)具有(yǒu)負載(zǎi)效(xiào)應。
示波(bō)器(qì)探頭的等效電路(lù)
當(dāng)信號頻率嗇(sè)時(shí),探頭(tóu)的(dí)容(róng)性(xìng)負載(zǎi)效應(yīng)京(jīng)戲得更(gēng)加顯(xiǎn)著(zhù)。由於電纜(lǎn)的(dí)類型(xíng)和長(cháng)度(dù)的不(bù)同以(yǐ)及探(tàn)頭本身(shēn)構造(zào)等(děng)原(yuán)因,1:1探頭(tóu)的輸入電容通(tōng)常可以(yǐ)從大約35pF到100pF以(yǐ)上,這等於(yú)給(gěi)被測電(diàn)路施加(jiā)了(liǎo)一個低(dī)阻抗(kàng)菌(jūn)素負載(zǎi),具有47pF輸(shū)入電(diàn)容(róng)1:1探(tàn)頭(tóu)在(zài)20MHz之下的(dí)電抗僅為(wéi)169W,這(zhè)就(jiù)使得(dé)這個探(tàn)頭在(zài)此頻率無(wú)法(fǎ)使用(yòng)。
衰(shuāi)減(jiǎn)式探(tàn)頭減(jiǎn)小了(liǎo)負(fù)載(zǎi)效(xiào)應(yīng)
我(wǒ)們可(kě)以(yǐ)在(zài)探(tàn)頭中增(zēng)加一(yī)個(gè)和(hé)示(shì)波器輸(shū)入阻抗相串聯的(dí)阻抗,用這種(zhǒng)辦(bàn)法就可(kě)以減小探頭的負載效(xiào)應(yīng)。然(rán)而(ér),這(zhè)就意味著輸入(rù)電壓(yā)不(bù)能*加(jiā)到示(shì)波器的(dí)輸入(rù)端(duān),因為(wéi)我們(mén)現在已經(jīng)引(yǐn)入(rù)了一(yī)個(gè)分壓器。
給(gěi)出了(liǎo)一處(chǔ)簡(jiǎn)化(huà)的探頭等效電路,Rp和Rs構成了一(yī)個(gè)10:1的(dí)分壓器,Rs為(wéi)示(shì)波(bō)器的輸入(rù)阻(zǔ)抗。調節補(bǔ)償電(diàn)容C補(bǔ)償(cháng)使(shǐ)得探頭和(hé)示(shì)波器械相(xiāng)匹配,視覺(jué)保(bǎo)證(zhèng)了在探(tàn)頭的獲(huò)得正確(què)的(dí)頻(pín)率(shuài)響應曲(qū)綫(xiàn),宋一來就使得這種(zhǒng)探頭的(dí)頻率(shuài)響(xiǎng)應比1:1探頭頻率響應(yīng)要寬(kuān)得多。
10:1示波(bō)器(qì)探頭電路(lù)圖
示波器的標準輸入(rù)電(diàn)阻為(wéi)1MΩ。這(zhè)就(jiù)要求(qiú)在探頭(tóu)中串聯(lián)9MΩ的(dí)電(diàn)阻,使(shǐ)得在(zài)低(dī)頻時探(tàn)頭(tóu)的輸入阻抗為10MΩ。
探頭(tóu)補償
一個(gè)實際(jì)的10:1探(tàn)頭(tóu)具(jù)有幾個可調(tiáo)的電容和(hé)電阻以便在(zài)很(hěn)寬(kuān)的頻率(shuài)範圍(wéi)內獲得正確(què)的(dí)頻率(shuài)響(xiǎng)應,這(zhè)些(xiē)可(kě)調(tiáo)元件的大多(duō)數都是在製造探頭(tóu)時(shí)由工(gōng)廠(chǎng)調(tiáo)好的。隻有一(yī)個(gè)微(wēi)調電容留給(gěi)用(yòng)戶去調節。這個(gè)電(diàn)容稱(chēng)為(wéi)低頻補償電容,應當通過調(tiáo)節這(zhè)個電(diàn)容(róng)使(shǐ)得探(tàn)頭和與相配(pèi)用的示(shì)波器匹(pǐ)配(pèi),使(shǐ)用示(shì)波器前麵(miàn)板上(shàng)的信(xìn)號輸(shū)出(chū)可以(yǐ)很(hěn)容易地進行這項(xiàng)調節(jié)工作,示(shì)波(bō)器(qì)的這個輸出(chū)端(duān)標有(yǒu)"探頭調節(jié)","校準器""CAL"或者(zhě)"探頭校(xiào)準"等(děng)標誌(zhì),並(bìng)能送出一個(gè)方(fāng)波(bō)輸(shū)出電壓。方波中(zhōng)包(bāo)含(hán)很(hěn)多頻率分量(liáng)。當所有這(zhè)些(xiē)分量(liáng)都以(yǐ)正確的(dí)幅(fú)度送(sòng)至示(shì)波器時,就能在(zài)示(shì)流(liú)器屏(píng)幕(mù)上(shàng)再(zài)現(xiàn)方波信號。圖44示出探(tàn)頭欠(qiàn)補償(cháng),正(zhèng)確(què)補償(cháng)和過補償(cháng)的(dí)影(yǐng)響。
在2kHz方波(bō)和1MHz正弦(xián)波(bō)之(zhī)下觀察不同(tóng)探頭(tóu)補(bǔ)償情況的影(yǐng)響。
可(kě)以看出(chū),在(zài)較(jiào)高(gāo)的的(dí)頻(pín)率(shuài)下探頭過補償(cháng)和欠補償和欠被償情況下(xià)1MHz正(zhèng)弦(xián)波的幅(fú)度是很不準確的。
所(suǒ)以(yǐ)在使(shǐ)用(yòng)的衰(shuāi)減(jiǎn)探頭之前一(yī)定(dìng)不(bù)要忘(wàng)記檢查探(tàn)頭(tóu)的補償情(qíng)況(kuàng)。由於一台(tái)示(shì)波器(qì)的不(bù)同輸入(rù)通道的(dí)輸入電容可能有(yǒu)小的差異,所以您應(yīng)當(dāng)按照示波器上要(yào)使用的通道(dào)來(lái)進行探頭補(bǔ)償調整(zhěng)工(gōng)作。
示(shì)波(bō)器(qì)探(tàn)頭zui大輸(shū)入(rù)電(diàn)壓
多數(shù)通(tōng)用10:1探頭(tóu)的(dí)構造使這些探頭適合(hé)於(yú)zui大(dà)輸入電壓為峰(fēng)值400V或500V的情(qíng)況下(xià)使用,所(suǒ)以這(zhè)些探(tàn)頭(tóu)可以用於信(xìn)號電(diàn)平高達(dá)數百(bǎi)伏(fú)的廣(guǎng)泛的(dí)應用場(cháng)合(hé),對於需(xū)要(yào)測(cè)量更(gēng)高電壓(yā)的場麵合,我(wǒ)們推(tuī)薦使用電(diàn)壓額定(dìng)值(zhí)更(gēng)高的(dí)100:1探(tàn)頭(tóu)。
讀出(chū)
現代(dài)示波器探頭(tóu)都裝有編(biān)碼係統,使得(dé)示波(bō)器(qì)能(néng)夠識(shí)別(bié)與它相連(lián)年的(dí)探(tàn)頭類型。 從而(ér)使示波(bō)器能夠(gòu)高速垂(chuí)直偏轉(zhuǎn)指示值及(jí)所(suǒ)有幅度測量結(jié)果(guǒ)以(yǐ)避免發生泥(ní)淆。而如(rú)果使用不(bù)帶(dài)這(zhè)種識別(bié)係(xì)統(tǒng)的(dí)探頭,則用戶就(jiù)不得不(bù)自己(jǐ)為所(suǒ)有(yǒu)波(bō)形顯示和(hé)測(cè)量結果(guǒ)重新定檣(qiáng)以便反映出探頭(tóu)的(dí)衰(shuāi)減(jiǎn)量(liáng)。
接(jiē)地引綫(xiàn)電感
說明探頭(tóu)的接地引(yǐn)綫電感如(rú)何與探(tàn)頭及(jí)示波器的(dí)輸(shū)入(rù)電容(róng)形成(chéng)串(chuàn)聯(lián)諧振(zhèn)電路。而(ér)探(tàn)頭的輸入電阻(zǔ)則在(zài)諧振(zhèn)電路(lù)中引入阻(zǔ)尼(ní)。
帶有接地引綫電(diàn)感的(dí)示(shì)波器(qì)探頭等(děng)效電路(lù)
像(xiàng)其它(tā)諧振電(diàn)路一(yī)親(qīn),如果在探頭上(shàng)加入階(jiē)躍電(diàn)壓則(zé)此諧振(zhèn)電路也會(huì)發生(shēng)振鈴(líng)現象,過(guò)大(dà)的接地(dì)引(yǐn)綫(xiàn)電感還會使示波器顯(xiǎn)示的上升時(shí)間(jiān)變(biàn)差(chà),圖(tú)46顯示(shì)出使用不同長(cháng)度(dù)的接地引(yǐn)綫時,連至(zhì)示(shì)波器的快速上(shàng)升(shēng)沿(yán)脈衝的顯示波(bō)形。
接地引綫對(duì)脈(mài)衝(chōng)響應(yīng)的(dí)影響
從圖中我們可以清楚的(dí)看到接地引綫(xiàn)電感對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,所以(yǐ)一(yī)定(dìng)要(yào)使(shǐ)探(tàn)頭的(dí)接(jiē)地引(yǐn)綫(xiàn)盡(jìn)可能的短,特別(bié)是在(zài)測(cè)高頻和快速上(shàng)升(shēng)沿(yán)的信號(hào)時尤應注(zhù)意。
安全(quán)接地(dì)
為(wéi)保(bǎo)證(zhèng)電(diàn)氣上的安全(quán),多數示(shì)波(bō)器都通過(guò)電源綫與安全地綫(xiàn)相連。被測信號(hào)有可(kě)能和(hé)地綫具(jù)有相(xiāng)同的參考電位,但並非必然如(rú)此(cǐ),因此在連接探頭的(dí)地(dì)綫(xiàn)時,一定要注意不(bù)要因此(cǐ)而把(bǎ)被測(cè)係(xì)統(tǒng)的某一部分(fēn)短路(lù)。另(lìng)一方(fāng)麵(miàn),既使被測係(xì)統和示(shì)波(bō)器的地綫具有相(xiāng)同(tóng)的(dí)參考電(diàn)位(wèi),這也並不(bù)意(yì)味著(zhuó)可(kě)以用(yòng)安(ān)全地(dì)綫(xiàn)來(lái)作信號返(fǎn)回通路(lù),這是由於安(ān)全地(dì)綫連接(jiē)走(zǒu)綫很長(cháng),具(jù)有(yǒu)很大的(dí)引(yǐn)綫電感(gǎn),因此(cǐ)不適合(hé)作信(xìn)號返回通(tōng)路。這時(shí)一(yī)定要(yào)用(yòng)探頭的(dí)接(jiē)地(dì)引(yǐn)綫來作為信號的(dí)參(cān)考(kǎo)地綫。
示波(bō)器探(tàn)頭類(lèi)型
我(wǒ)們(mén)已經(jīng)研究(jiū)了10:1和1:1兩(liǎng)種探頭,此外(wài)還有多種其它類(lèi)型的通(tōng)用(yòng)探(tàn)頭。
可切(qiē)換式(shì)示波(bō)器(qì)探頭
這種探(tàn)頭(tóu)將10:1探頭和1:1探(tàn)頭(tóu)容為(wéi)一體(tǐ),使用(yòng)起來(lái)非(fēi)常方(fāng)便,在(zài)一(yī)般情況(kuàng)下(xià)使用10:1檔(dàng),因(yīn)為(wéi)在(zài)這一(yī)檔(dàng)探(tàn)頭對被測電路的負載效(xiào)應小(xiǎo),而且頻帶寬(kuān)。而1:1檔則可在測量低(dī)頻(pín)低電平信(xìn)號(hào)時(shí)使用。
衰(shuāi)減(jiǎn)器示波(bō)器探頭(tóu)
另一(yī)種常用(yòng)的衰(shuāi)減器探頭為100:1探(tàn)頭,其(qí)輸入電容較(jiào)低(dī),典型值(zhí)為(wéi)2.5pF,輸入(rù)電(diàn)阻為20MW,探(tàn)頭的額(é)定(dìng)電壓(yā)值很(hěn)高,典(diǎn)型(xíng)值為4KV。因此(cǐ)這種探頭適(shì)合於在測量高壓(yā)變換(huàn)器等電壓很(hěn)高(gāo)的場(cháng)合(hé)使用。
FET
這(zhè)是一種(zhǒng)可在高頻(pín)下使(shǐ)用的有源(yuán)探頭(tóu),其使(shǐ)用(yòng)頻(pín)率可(kě)達650MHz。其(qí)輸入(rù)電容可(kě)低達(dá)1.4pF,因(yīn)此(cǐ)特別(bié)適(shì)合於(yú)在具有很高(gāo)源阻抗(kàng)的電(diàn)路中測(cè)量(liáng)快速瞬變,或者其它要(yào)求探頭(tóu)負載(zǎi)效(xiào)應(yīng)zui小(xiǎo)的(dí)場合(hé)。由於采用有(yǒu)源(yuán)設(shè)計方(fāng)案(àn),所以FET探頭(tóu)也可用於(yú)1:1的情況,仍具有(yǒu)極低的(dí)輸(shū)入電(diàn)容。
電流(liú)示波(bō)器探頭
顧名思(sī)義,使用(yòng)這種探頭時(shí)示波器上顯(xiǎn)示的是(shì)導體中的(dí)電流(liú)而不是(shì)其(qí)上(shàng)的電(diàn)壓(yā)。在這種探頭(tóu)的(dí)頭上(shàng)裝(zhuāng)有一(yī)個(gè)電(diàn)流感應變(biàn)壓器,使(shǐ)用時隻(zhī)要把(bǎ)探頭卡到電纜(lǎn)導(dǎo)綫(xiàn)上而無(wú)需(xū)切斷電(diàn)路(lù),探(tàn)頭(tóu)獲得(dé)的信號首先(xiān)變換(huàn)成電(diàn)壓(yā),再經過比例變換後(hòu)送(sòng)到示波器的端(duān),這時(shí)示(shì)波(bō)器顯示的單位為A/格或(huò)mA/格(gé)。探(tàn)頭的(dí)頻率範圍(wéi)可(kě)達70MHz以上。
使(shǐ)用電流探(tàn)頭以後(hòu),具有數學處(chǔ)理能力的示波(bō)器就(jiù)可(kě)以通過(guò)將電(diàn)壓波形和電流(liú)波形(xíng)相(xiāng)乘來(lái)進行(háng)功率(shuài)的測量,詳(xiáng)細(xì)情況(kuàng)見(jiàn)2.3節。
隔(gé)離放(fàng)大(dà)器(qì)
隔(gé)離放大器(qì)雖(suī)然(rán)不是一般(bān)意(yì)義下的(dí)探頭,但我們(mén)可(kě)以(yǐ)把它看成是(shì)一種用來(lái)把示波(bō)器測量點(diǎn)和(hé)地電位隔(gé)離開(kāi)來的特(tè)殊(shū)類?quot;探(tàn)頭"。這(zhè)種(zhǒng)"探頭"之所以(yǐ)必要是因為,除非使用(yòng)電(diàn)源隔離變壓(yā)器或者電池(chí)來為(wéi)示波器供電,不(bù)然(rán)的話,示波(bō)器(qì)的(dí)輸(shū)入參考(kǎo)地(dì)綫(xiàn)總是(shì)在地電(diàn)位,采用(yòng)隔離放(fàng)大(dà)器(qì)還使我(wǒ)們能夠測(cè)量疊(dié)加於很大(dà)的(dí)共(gòng)模電(diàn)壓之上的小信號(見(jiàn)圖47)。隔離(lí)放大(dà)器(qì)的輸入(rù)單元整個由(yóu)塑(sù)料(liào)構(gòu)成(chéng)。並(bìng)由電池(chí)供(gōng)電(diàn),以保證安全。隔(gé)離(lí)放大器(qì)大都應(yīng)用在(zài)電力和(hé)控(kòng)製係統(tǒng)等領(lǐng)域(yù)。
圖(tú)47 具有(yǒu)共模電(diàn)壓(yā)的(dí)電路 帶有(yǒu)命令開(kāi)關的(dí)示波(bō)器(qì)探頭(tóu)
在(zài)探頭方麵(miàn)的(dí)一項(xiàng)改進(jìn)是(shì)針對(duì)使用(yòng)探頭(tóu)進(jìn)行(háng)大量測試工(gōng)作的用戶(hù)。在(zài)PM3094和(hé)PM
4.3 其它(tā)附(fù)件
還可配備多(duō)種附件,其(qí)中有些附件是(shì)為了使示(shì)波器適合(hé)於在某種測(cè)量環境下使用,例如:接(jiē)口(kǒu),上架(jià)機(jī)件及軟件包(bāo),而另一些(xiē)附件(jiàn)則(zé)有(yǒu)助(zhù)於(yú)方(fāng)便,有條有理的攜帶示(shì)波器及探頭或者有助於專門的測量(liáng)工(gōng)作(zuò)。
視頻(pín)行選(xuǎn)擇器
這個(gè)附(fù)近件對(duì)於視頻(pín)工程(chéng)師的(dí)工作是(shì)極理想的工具(jù)。它(tā)能生成行(háng),場(cháng)及幀(zhēn)同(tóng)步(bù)脈衝(chōng)用以觸(chù)發示波器(qì),使(shǐ)得視頻工程(chéng)師可以(yǐ)對(duì)某一視頻行的各部(bù)分(fēn)進行研究(jiū)。通過(guò)開關可(kě)以觀察(chá)行的另碼(mǎ),當該行到(dào)來時(shí)示波器(qì)就(jiù)觸發。
某些型(xíng)號(hào)的(dí)示(shì)波器(qì),如(rú)PM
終端負(fù)載
當測量(liáng)低阻抗(kàng)係(xì)統時(shí),示(shì)波器(qì)必須(xū)配以正確的(dí)終端(duān)負載(zǎi)以(yǐ)避免(miǎn)信(xìn)號(hào)失(shī)真。某些(xiē)示(shì)波器的輸(shū)入端可以由開(kāi)關切(qiē)換成(chéng)50Ω的輸(shū)入阻(zǔ)抗(kàng)。對(duì)於(yú)沒(méi)有(yǒu)這(zhè)種功(gōng)能(néng)的示波(bō)器則可(kě)使(shǐ)用(yòng)這(zhè)種終(zhōng)端負載附件來和示(shì)波器的輸(shū)入端配(pèi)合(hé)使用,終(zhōng)端負載的(dí)衰(shuāi)減(jiǎn)係數(shù)有1:1,10:1及100:1多(duō)咱。此外還(huán)有75Ω規(guī)格的終端(duān)負(fù)載(zǎi)可(kě)供(gōng)其它視頻(pín)係統使(shǐ)用。
示波(bō)器探頭接口
在示波器(qì)zui常(cháng)見(jiàn)的接口是(shì)RS-232接(jiē)口和(hé)GPIB接(jiē)口(kǒu)(詳(xiáng)見2.4節),使(shǐ)用這些(xiē)接(jiē)口可以將數據(jù)傳給(gěi)示波(bō)器(qì)或(huò)者(zhě)從示波(bō)器(qì)取出,雖(suī)然通(tōng)過(guò)接(jiē)口傳送波形可能隻限於(yú)數字(zì)存(cún)儲(chǔ)示(shì)波(bō)器,但(dàn)是(shì)模擬(nǐ)示波器(qì)也可配備接(jiē)口(kǒu)以(yǐ)便對(duì)示波器的(dí)設(shè)置進(jìn)行遠(yuǎn)程控製。
電(diàn)池(chí)和(hé)逆變(biàn)器
這(zhè)些(xiē)附件(jiàn)使(shǐ)台式(shì)示波(bō)器(qì)可以(yǐ)在(zài)沒有市電的場合,如車(chē)輛(liàng)或收(shōu)音(yīn)機(jī)中(zhōng)使用,還(huán)能(néng)使示波器能進行對地浮(fú)置(zhì)的測(cè)量。這(zhè)也(yě)意(yì)味著,當(dāng)被測(cè)係統處(chǔ)於(yú)地電位時,使用(yòng)這類附(fù)件可(kě)以避(bì)免地回路。
其它(tā)配件(jiàn)
攜帶(dài)箱(xiāng)可在運輸時(shí)保護(hù)示波(bō)器,這對(duì)於(yú)經常外(wài)出施行的用戶非常有(yǒu)價(jià)值。
附件盒可(kě)以和示波器配(pèi)套(tào),保存探(tàn)頭及其它(tā)小(xiǎo)的(dí)附件。由於(yú)探頭(tóu)應(yīng)當按照(zhào)它所配用(yòng)的(dí)示波器(qì)來(lái)調整,所(suǒ)以(yǐ)給示(shì)波(bō)器(qì)配以附(fù)件盒是(shì)非常有(yǒu)用(yòng)的(dí)。
保(bǎo)護罩(zhào)可以保(bǎo)護(hù)示波器的(dí)前(qián)麵(miàn)板不致損傷和(hé)弄髒。
可以使用(yòng)戶很方(fāng)便的在實驗(yàn)室的(dí)不(bù)同(tóng)地點經常(cháng)流動使用示波器(qì),並且常常還要以有來存(cún)放(fàng)附件及硬考(kǎo)設備。有(yǒu)些示(shì)波器(qì)還可以再配備附(fù)加的(dí)存儲器盒(hé),暈(yùn)樣(yàng)當示波器(qì)開機(jī)後(hòu)就可以(yǐ)恢復關機(jī)關原來(lái)的(dí)設置(zhì)狀態(tài)。
4.4 軟件(jiàn)
可供用戶使(shǐ)用的(dí)軟件包有很(hěn)多(duō)種,其中有些(xiē)用(yòng)來(lái)進(jìn)行簡單的(dí)波形(xíng)傳送及在(zài)計算機中(zhōng)存(cún)貯波(bō)形;而另(lìng)一些軟件則(zé)有(yǒu)來進行(háng)復(fù)雜(zá)的(dí)數據(jù)分(fēn)析。下麵介紹(shào)若(ruò)幹專(zhuān)門(mén)為測度(dù)儀器(qì)設計(jì)的軟件包(bāo)的(dí)實(shí)例(lì)。
圖(tú)48 視頻行選擇器(qì)和(hé)選(xuǎn)擇的視頻行(háng)信(xìn)號通訊(xùn)軟件
有(yǒu)多種軟件(jiàn)包(bāo)可以實現將(jiāng)波形從示波器傳送到(dào)PC機,並(bìng)將其存貯在PC機的硬盤(pán)上。示(shì)波器捕獲(huò)的(dí)波形可(kě)以(yǐ)和示波器(qì)的設置一起在PC機(jī)的屏(píng)幕上顯(xiǎn)示出(chū)來(lái),而(ér)且(qiě)還能(néng)將這些(xiē)信息存(cún)貯在硬(yìng)盤上便(biàn)隨(suí)時(shí)調用。
有些軟件(jiàn)包還能(néng)將波形由計算機送(sòng)回給示波(bō)器作為參考(kǎo)波(bō)形使用。如果(guǒ)對(duì)傳送時(shí)間(jiān)的要求(qiú)不(bù)苛(kē)刻,通(tōng)常使(shǐ)用RS-232接(jiē)口來實(shí)現示波器與(yǔ)計(jì)算機之間的連(lián)接(jiē)。這(zhè)是因為(wéi)每(měi)個PC機(jī)上(shàng)都有(yǒu)RS-232接口,使用非常方便。某些軟件包(bāo)還(huán)能以HP-GL文(wén)件的形式傳送和存(cún)貯(zhù)波形。使用(yòng)市場(cháng)上已有的(dí)文(wén)字(zì)處理(lǐ)軟(ruǎn)件(jiàn)可以把(bǎ)這(zhè)種文件作為圖形(xíng)直(zhí)接編入(rù)文(wén)件(jiàn)中(zhōng)去,本(běn)書(shū)中大(dà)量的屏幕(mù)波形(xíng)圖就是這樣生(shēng)成的。
另(lìng)一(yī)些(xiē)軟(ruǎn)件包,如(rú)Any Wave給示波(bō)器(qì)增(zēng)添了寶貴(guì)的自動測(cè)試功能。例如(rú),可(kě)以使(shǐ)用這(zhè)類程序(xù)生(shēng)成(chéng)測試的範圍(樣板),定(dìng)義(yì)出(chū)上(shàng)限(xiàn)和(hé)下限的波形曲(qū)綫,然(rán)後(hòu)就可(kě)以用(yòng)這(zhè)個(gè)測(cè)試樣板(bǎn)作為(wéi)參考(kǎo)標(biāo)準進行立即的(dí),自動的(dí)通(tōng)過/不通過(guò)測(cè)試(shì)。測量的波形可以通(tōng)過RS-232或者(zhě)IEEE通訊接口傳送給(gěi)PC機,並將(jiāng)不(bù)通(tōng)過的波形(xíng)自動(dòng)存(cún)貯(zhù)下來。
對於裝(zhuāng)有(yǒu)樣(yàng)板(bǎn)測(cè)試功能的(dí)示波器(qì)來說Any Wave軟件也使得測(cè)試包(bāo)絡的生成更(gēng)加容(róng)易,使(shǐ)用PC機(jī)的(dí)鍵盤(pán)和鼠標就(jiù)可(kě)以對包絡(luò)進(jìn)行編(biān)輯。如(rú)果願意(yì),也可以從一(yī)個采集(jí)到的波形(xíng)出發來(lái)生成(chéng)包絡。
除此(cǐ)之外(wài),Any Wave軟件(jiàn)還可用來(lái)為(wéi)任意(yì)波(bō)形發生(shēng)器生成(chéng)波(bō)形描(miáo)述(shù)數(shù)據。
存(cún)貯的波(bō)形還可以用統(tǒng)計(jì)圖表(biǎo)軟件(jiàn)包或者(zhě)專門(mén)的(dí)分(fēn)析軟(ruǎn)件來(lái)進行處理(lǐ)。
編(biān)程環境(jìng)軟件
這(zhè)些軟件(jiàn)包能(néng)為使用標準編程語言(yán),如(rú)"Quick-Basic"或(huò)"C"等編(biān)寫測試程(chéng)序(xù)提(tí)供(gōng)一種編程環境(jìng)。在這種編(biān)程環境(jìng)下(xià),應用程(chéng)序的(dí)開發工作變(biàn)得更(gēng)加容(róng)易,更加有效,更加(jiā)迅(xùn)速(sù)。使用諸如TestTeam和Lab Windows等(děng)軟(ruǎn)件包,則可以(yǐ)提(tí)供各種儀(yí)器的驅動(dòng)程(chéng)序,使(shǐ)編(biān)程工(gōng)作進一(yī)步(bù)簡(jiǎn)化,這些軟(ruǎn)件包不僅能支(zhī)持示波(bō)器(qì)的(dí)應用,而且有(yǒu)助於在(zài)使用(yòng)諸如(rú)多表(biǎo)表,信號發(fā)生器,程(chéng)控(kòng)電源,頻率(shuài)計(jì)和信(xìn)號並(bìng)關(guān)等多(duō)種(zhǒng)儀(yí)器時(shí)編寫測(cè)試程序。暈(yùn)樣編寫的(dí)程(chéng)序可以(yǐ)在TestTeam的環(huán)境下執(zhí)行(háng),也可以(yǐ)轉(zhuǎn)換(huàn)成獨(dú)立(lì)的可執(zhí)行(háng)文件(jiàn)來控製測試係(xì)統