显示标签为“數位示波器”的博文。显示所有博文
显示标签为“數位示波器”的博文。显示所有博文

2019年3月26日星期二

示波器探頭的5個基本問題與注意事項



  示波器探頭通常按測量對像來分,有電壓探頭和電流探頭兩種。

  電壓探頭包括無源探頭和有源探頭,數位示波器無源探頭裡有1X、10X、100X和1000X的,最高可以測得40KV的高壓;有源探頭主要是包括普通有源探頭和有源指差分探頭,對於有源探頭,最大的安全電壓限制經常是幾十伏。

  為了避免個人安全上的危險及潛在訊號產生器的損壞探頭的危險,知道被測量的電壓範圍及需要使用的探頭的電壓限制,是非常有必要的。有源差分探頭幫助你觀察差分信號。差分信號是信號間的彼此參考,而非對地參考。當使用相匹配的單端探頭對時,差分探頭具有更高的性能,提供高的CMRR,寬帶寬,以及最小的輸入信號間的時間差異。

  高帶寬差分探頭提供極佳的信號保真度,能夠滿足工程技術人員在快速時鐘速率和時鐘沿速率下設計和調試的需要。

  電流探頭包括交流探頭和交直流探頭,即AC電流探頭和AC/DC電流探頭,AC電流探頭通常是無源探頭,AC/DC電流探頭通常是有源探頭。

  1。示波器高壓探頭用途是什麼?

  1、示波器本身是電子測量儀器,只能接受較低的電壓輸入。示波器高壓探頭的作用是將高電壓變換為低電壓供示波器測量分析用。

  2、示波器高壓探頭一般采用差分探頭。其輸出差模電壓很小,但是共模電壓仍然很高頻譜分析儀,測量時,需注意操作者及示波器與大地絕緣。

  2。示波器探頭如何接?

  探頭有一條地線和一條信號線,地線就是和示波器輸入端子外殼通的那一條,一般是夾子狀的,信號線一般帶有一個探頭鉤,連接的話你把示波器地線接到你設備的地,把信號線端子接到你的信號端,注意如果要測量的信號和市電沒有隔離,則不能直接測量。

  3。示波器探頭帶寬是什麼含義?

  帶寬指的是頻率,一般以多少MHz,比如示波器所用差分探頭,帶寬為電子負載100MHZ此為-----3db時所測,時間為3。5ns。如果想測試這個指標,可用實際頻率為1MHZ以上時方波,其上升沿時間應在3。5nS,(有一定誤差)不同頻率的帶寬,可以根據上例以此類推。

  4。示波器探頭價格的主要因素是什麼?

  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,即使無源探頭,內部也必須有非常多的無源器件補償電路(RC網絡)

  5。一般的示波器探頭的使用壽命有多長時間?

  示波器的探頭壽命不好說,取決於使用環境和方法。

  標准對於探頭沒有明確的計量規定,但是對於無源探頭,至少在更換探頭,探頭交換通道的時候,必須進行探頭補償調整。所有有源探頭在使用前應該有至少20分鐘的預熱,有的有源探頭和電流探頭需要進行零點漂移調整。

  示波器探頭使用注意事項

  首先是帶寬,這個通常會在探頭上寫明,多少MHz。如果探頭的帶寬不夠,示波器的帶寬再高也是無用,瓶頸效應。

  另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電容,有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話,測量到的波形將會變形。

  另外就是示波器上還有一個選擇量程的小開關:X10和X1。當選擇X1檔時,信號是沒經衰減進入示波器的。而選擇X10檔時,信號是經過衰減到1/10再到示波器的。因此,當使用示波器的X10檔時,應該將示波器上的讀數擴大10倍(有些示波器,在示波器端可選擇X10檔,以配合探頭使用,這樣在示波器端也設置為X10檔後,直接讀數即可)。當我們要測量較高電壓時,就可以利用探頭的X10檔功能,將較高電壓衰減後進入示波器。另外,X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多,所以在測試驅動能力較弱的信號波形時,把探頭打到X10檔可更好的測量。但要注意,在不確信號電壓高低時,也應當先用X10檔測一下,確認電壓不是過高後再選用正確有量程檔測量。

  示波器探頭在使用時,要保證地線夾子可靠的接了地(被測系統的地,非真正的大地),不然測量時,就會看到一個很大的50Hz的信號,這是因為示波器的地線沒連好,而感應到空間中的50Hz工頻市電而產生的。如果你發現示波器上出現了一個幅度很強的50Hz信號(我國市電頻率為50Hz,國外有60Hz的),這時你就要注意下看是否是探頭的地線沒連好。由於示波器探頭經常使用,可能會導致地線斷路。

2019年2月18日星期一

頻譜分析儀有什麼用



  頻譜分析儀在射頻領域應用非常廣泛。頻譜儀最基本的作用就訊號產生器是發現和測量信號的幅度。頻譜儀可以以圖示化的方式顯示設定頻率範圍內的射頻信號,信號越強,頻譜儀顯示的幅度也越大。通過這種特性,頻譜儀被用來搜索和發現一定頻段內的射頻信號,廣泛應用在監測電磁環境、無線數位示波器電頻譜監測、電子產品電磁兼容測量、無線電發射機發射特性、信號源輸出信號品質、反無線竊聽器等領域。頻譜儀可以測量射頻信號的多種特征參數,包括頻率、選頻功率、帶寬、鄰道功率、調制波形、場強等。在射頻信號的頻率測量方面,雖然頻率計是專業的設備,但遇到時分多址的信號(GSM移動電話、IDEN、TETRA的信號)、跳頻的信號、寬帶的信號,普通頻率計無法准確計頻譜分析儀數,功率計無法及時測量,而頻譜儀由於基於高速的信號捕捉,則可以有機會測量這些信號。針對這些常見的不穩定信號,很多中高檔頻譜儀還在測量軟件上做了優化,提供專用的自動測量工具。

  由於頻譜儀具有圖示化射頻信號的能力,頻譜圖可以幫助我們了解信號的特性和類型,有助於最終了解信號的調制方式和發射機的類型。在軍事領域,頻譜儀電子負載在電子對抗和頻譜監測中被廣泛應用,不同類型的雷達信號、通信電台信號、應答機信號、“敵我”識別器信號都有各自不同特征的頻譜圖。在民用無線電管理領域,通過頻譜圖,我們可以及時發現非法使用的頻率,這比傳統掃描監聽的效率要高得多。在不明干擾源的定位中,頻譜圖有助於判斷干擾信號的類型,並推斷出產生干擾信號的可能設備,以縮小排查範圍。頻譜儀還是一部很好的場強儀,具有比較大的動態,一些具有自動測量功能的頻譜儀可以方便地讀出目標信號的場強數值,同時可以顯示目標頻率周邊的情況。實際應用中,有很多手持頻譜儀就替代了場強儀。

  有的頻譜儀內置跟蹤信號源,或者支持外接跟蹤信號源,頻譜儀與跟蹤信號源配合使用,可以顯示雙端口網絡的頻幅特性,擴展了頻譜儀的用途。該功能類似掃頻儀和標量網絡分析儀的主要功能,比普通老式掃頻儀的精度要高得多,可以應用於濾波器的調校。如果頻譜儀與跟蹤源配合駐波電橋,還能直接圖示化顯示天線的匹配情況,具有天線分析儀的部分功能。

頻譜分析儀的七大性能指標



  1、輸入頻率範圍

  它指的是頻譜數位示波器分析儀可以正常工作的最大頻率範圍。 該範圍的上限和下限由HZ表示,HZ由掃描本地振蕩器的頻率範圍確定。 現代頻譜分析儀的頻率範圍通常從低頻段到射頻頻段,甚至微波頻段,如1KHz到4GHz。 這裡的頻率是指中心頻率,它是顯示頻譜寬度中心的頻率。

  2、分辨率帶寬

  光譜中兩個相鄰分量之間的最小行間距定義為HZ。 它表示光譜儀在指定的低點區分兩個幅度相等的信號的能力。 在頻譜分析儀的屏幕上看到的測量信號的頻譜線實際上是窄帶濾波器的動態幅頻特性圖(類似於鐘形曲線)。 因此,分辨率取決於幅頻帶寬的帶寬。 為窄帶濾波器的幅度頻率特性定義的3dB帶寬是頻譜分析儀的分辨率帶寬。

  3、敏感性

  頻譜分析儀在給定分辨率帶寬,顯示模式和其他因素下顯示最小信號電平的能力以dBm,dBu,dBv,V等表示。超外差光譜儀的靈敏度取決於儀器的內部噪聲。 測量小信號時,信號線顯示在噪聲頻譜上。 為了從噪聲頻譜中輕松看到信號線,一般信號電平應比內部噪聲電平高10 dB。 此外,靈敏度還與掃描速度有關。 掃描速度越快,動態幅頻特性的峰值越低,靈敏度越低,產生幅度差。

  4、動態範圍

  可以以指定的精度測量輸入端同時出現的兩個信號之間的最大差異。 動態範圍的上限受到非線性失真的約束。 有兩種方法可以顯示頻譜分析儀的幅度:線性對數。 對數顯示的優點在於它可以在屏幕的有限有效高度範圍內獲得大的動態範圍。 頻譜分析儀的動態範圍高於60dB,有時甚至超過100dB。

  5、頻率掃描寬度(Span)

  有不同的方法來分析頻譜寬度,掃描寬度,頻率範圍,頻譜跨度等。通常是指可以在光譜儀顯示屏的訊號產生器左右垂直校准線中顯示的響應信號的頻率範圍(光譜寬度)。根據測試需要自動調整或人工設置。掃描寬度表頻譜分析儀示光譜儀在測量過程中顯示的頻率範圍(即頻率掃描)可以小於或等於輸入頻率範圍。頻譜寬度通常分為三種模式。

  (1)全掃描頻譜分析儀可以一次掃描其有效頻率範圍。

  (2)每個掃頻光譜儀必須一次只掃描一個指定的頻率範圍。可以改變在每種情況下表示的光譜寬度。

  零掃描頻率的頻率為零,頻譜分析儀不掃描頻率,並成為調諧接收器。

  6、掃描時間(掃描時間,簡化為ST)。

  也就是說,執行全頻率範圍掃描並完成測量所需的時間,也稱為分析時間。 通常掃描時間越短,在未來保證測量精度的情況下,需要將掃描時間控制在適當的範圍內。與掃描時間相關的因素主要有頻率掃描範圍、分辨率寬帶、視頻濾波。現代頻譜分析儀通常具有多級掃描時間,最小掃描時間由測量通道的電路響應時間決定。

  7、幅度測量精度

  絕對幅度精度和相對幅度精度由許多因素決電子負載定。 絕對幅度精度是滿量程信號的指標,它受輸入衰減,IF增益,分辨率帶寬,比例保真度,頻率響應和校准信號本身精度的影響。 相對幅度精度與測量方法有關,在理想條件下,只有兩個誤差源,頻率響應和校准信號精度。 准確度可能非常高。 儀器必須在制造前進行校准。 各種錯誤已單獨記錄並用於校正測量數據。 顯示的幅度精度得到了改善。