100個(gè)關(guān)于示波器使用的知識點(diǎn)（五）

71． 開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的紋波是一個(gè)重要的指標，如何正確使用示波器來(lái)測量這個(gè)指標？
答：紋波的定義是附著(zhù)于直流電平之上的包含周期性與隨機性成分的雜波信號，英文稱(chēng)為 PARD(Periodic And Random Deviation)。它的定義是雜波的峰峰值。測量紋波要注意的事項：示波器探頭地線(xiàn)會(huì )帶來(lái)很大紋波，應該拔掉地線(xiàn)直接使用探頭內地線(xiàn)進(jìn)行測量。當然，*好的測量方法是使用 50 歐姆終端電阻，用 BNC 電纜直接聯(lián)結到示波器，這里應該注意該 50 歐姆電阻要考慮功耗，可能要大功率電阻。相關(guān)的標準要求，比如是否要分出周期性工頻紋波和開(kāi)關(guān)紋波，高頻噪聲等。再比如，測量頻率是否要限制在 20MHz 以下。

72． 測紋波時(shí)有很大一部分是５０赫茲的周期性尖脈沖，負載電流越大，脈沖幅度越大，有哪些具體的解決辦法？
答：在泰克功率測量系統中，當進(jìn)行紋波測量時(shí)，我們可以選擇工頻紋波測試或開(kāi)關(guān)紋波測試，這樣就可自動(dòng)濾掉不相關(guān)頻率的紋波，比如：選擇測試 200KHz 的紋波，那么示波器將會(huì )自動(dòng)對其他頻率成分進(jìn)行濾波。

73． 測量紋波時(shí)怎樣去除在紋波上的噪聲，比如工頻噪聲？
答：紋波上的噪聲可通過(guò) TDS5000 示波器在捕獲模式中的高分辯率捕獲模式就可以去除這些隨機的
噪聲。紋波分兩種一種是工頻的，100HZ，一種是開(kāi)關(guān)紋波。TEK 推出的 TDSPWR2 就能把這兩種紋波分
離后分別測量得出結果。

74． 精   確測試開(kāi)關(guān)電源的紋波與噪音時(shí)，是否要在專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室里才可以？
答：當然如果有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室進(jìn)行紋波測量是*理想的。在不具備這個(gè)條件的時(shí)候應當注意的問(wèn)題
有：
① 示波器應該有良好的接地；
② 如果測量標準有帶寬限制的要求，應該打開(kāi) TDS430A 中的 20MHz 帶寬限制；
③ 使用示波器的交流耦合；
④ 使用 BNC 電纜，并用 TDS430A 的 50 歐姆輸入阻抗檔進(jìn)行測量（這時(shí)可能需要 50 歐姆的大功
率負載，BNC 適配器或者制作測試夾具）為提高測量精度，不應該使用示波器的探頭，示波器探頭的地線(xiàn)
會(huì )引入比較大的噪聲。

75． 如何使用示波器測量一些低紋波電源的輸出紋波值？比如測量 1.8V 的輸出紋波，一般都標稱(chēng)輸出紋波小于 20mV，如何用示波器來(lái)驗證？而普通示波器即使直接探頭接探頭地夾的噪聲就有二三十毫伏了。
答：這個(gè)的問(wèn)題很有代表性。要用到高共模抑制比的電壓差分探頭，它能工作在高噪聲環(huán)境中。

76． 怎樣用數字示波器查看和讀出所顯示的波形的周期？
答：所有的數字示波器都支持波形周期測量，從提高測試精度的角度出發(fā)，如果使用的是 5462x/546?x(546?5 除外)，可在其測量參數中選擇 Counter，其內嵌硬件頻率計數器會(huì )被啟動(dòng)進(jìn)行精  確的頻率測量(5digit)，若使用的是其他型號示波器，盡量讓示波器屏幕顯示一個(gè)周期的信號，幅值盡量滿(mǎn)刻度，這時(shí)測量精度一般較好，可以用示波器的自動(dòng)測量功能，也可用光標手動(dòng)測量。

77． 在開(kāi)發(fā)當中碰到一個(gè)問(wèn)題，在樣板機上加改功能，檢測樣板的聲頻，數據輸出，觸發(fā)信號等等 ，檢測的結果跟設計的結果差不多一樣，為什么樣板聲音清晰，顯示準確，而成品的聲音有時(shí)候是可以接受，但是有時(shí)候不行？
答：實(shí)際被測對象的聲音有時(shí)可以接受，有時(shí)不行，但示波器上的波形顯示看不出什么問(wèn)題，或示波器顯示數據和被測對象上的數據相差很遠。往往是示波器和您的被測對象沒(méi)有同步造成的?？蓢L試下面的方法：聲音信號通常為低速信號，可讓示波器工作在滾動(dòng)方式下，觀(guān)察信號出現問(wèn)題時(shí)，手動(dòng)停止波形采集，并進(jìn)行分析。

在時(shí)域中觀(guān)察聲音信號往往不太全  面，安捷倫的動(dòng)態(tài)信號分析儀在很多時(shí)候是更好的選擇，但若沒(méi)有該儀器，可結合示波器的 FFT 功能從頻域觀(guān)察。嘗試用示波器的觸發(fā)功能，若手邊有混合信號示波器(54xxxD)，可結合其邏輯通道定義觸發(fā)條件(如類(lèi)似邏輯分析儀的狀態(tài)觸發(fā)，順序觸發(fā))。

78． 如何 tds3012 示波器進(jìn)行時(shí)鐘抖動(dòng)測試？
答：在泰克的開(kāi)放平臺示波器中（比如 TDS7000，TDS5000）有專(zhuān)門(mén)的抖動(dòng)測量軟件，可以進(jìn)行全  面的抖動(dòng)測量（比如 Rj，Dj 等）。在 TDS3012 中只能通過(guò)無(wú)限余輝對信號進(jìn)行比較長(cháng)時(shí)間的累計測量。另外，一般頻率比較高的時(shí)鐘才需要測量抖動(dòng)。一般示波器測量信號的原則是：示波器的帶寬應該是信號*高頻率的 5 倍，如果上升時(shí)間比較快的方波可能需要示波器帶寬是信號頻率的 10 倍甚至更高。所以建議采用更高帶寬，開(kāi)發(fā)平臺的示波器。

79． 在 AC/DC 開(kāi)關(guān)電源中如何用示波器進(jìn)行功率因數測量？
答：其實(shí)使用示波器測量功率因數就是測量電壓與電流之間的相位差即 cosφ，同時(shí)泰克 TDS5000功率測試系統也自動(dòng)對 PFC 的相關(guān)參數進(jìn)行測量（如：THD,True Power,Apparent Power,Power Factor等）。

80． 用泰克示波器的 FFT 功能可以看到開(kāi)關(guān)電源的輻射的頻率及幅度，但是這里面的幅度的值與認證中心的值的概念是一樣嗎？假如不是，怎樣轉換？而且，假如在看波形時(shí)選不同的 V/DIV，在 FFT 狀態(tài)下有不同的幅度，是否正常？---我用的型號是 TDS1012。
答：使用示波器的 FFT 功能測得的幅值只能作為定性的分析，而不能作為定量的分析，因此只具備參考價(jià)值，如果希望對頻譜幅度進(jìn)行分析可選擇 Blackman-Harris 窗口，這樣效果會(huì )好一些；當轉換 V/div時(shí)一定會(huì )對 FFT 的幅值產(chǎn)生影響，因為這是受到示波器本身的 ADC 的分辨率限制，所以為了提高測量精度，一般會(huì )選擇將波形盡可能占滿(mǎn)整個(gè)屏幕（但決不能超出屏幕），也就是選擇較小的 V/div 檔位。

81． 選擇什么型號的示波器可有效提高設計效率？
答：示波器發(fā)展到現階段，已把數據分析提高到重要的位置。使用示波已不僅僅是在調試中觀(guān)察波形，更重要的是能很好的在設計中分析計算器件參數，幫助大家優(yōu)化設計方案。選擇什么樣的示波器*適合要結合您所要觀(guān)察分析的信號決定。

82． 如何用示波器測試視頻參數（包括視頻輸出電平、水平清晰度、亮度幅頻響應、色度幅頻響應 、亮度信噪比、色度信噪比、亮度非線(xiàn)形失真等等視頻參數）？
答：泰克 TDS3000B 系列示波器加上 TDS3VID 或 TDS3SDI 以及 TDS5000 系列示波器均提供強大的視頻測量功能，甚至包括模擬 HDTV 功能，以及內置矢量示波器能力，幫助你去分析各種視頻參數。

83． 在高頻端，如何判斷示波器探頭本身的阻抗對信號的影響？
答：示波器的探頭都有特定的指標，可以參照探頭的等效阻抗－頻率圖確定探頭在頻率點(diǎn)的等效阻抗。關(guān)于探頭，泰克有專(zhuān)門(mén)的文章叫做《探頭 ABC》。

84． 為什么用泰克示波器測試 30MHz 時(shí)鐘的波形振鈴要比安杰侖的大的多（示波器探頭是 250MHz的）？
答：測量狀態(tài)轉換時(shí)，只需采用示波器的自動(dòng)觸發(fā)方式，將電壓和電流的波形設置為比較理想的顯示方式。如果使用 TDS5000，還可調節 resolution 旋鈕將采樣率調至合適檔位（一般為信號頻率的 10 倍左右）。
然后利用 PWR2 軟件對被測數據進(jìn)行自動(dòng)計算。對于 MOSFET 我們選擇 Vds 和 Ids 作為被測信號IGBT 選擇 Vce 和 Ice 作為被測信號。
當用數字示波器測試開(kāi)關(guān)電源時(shí), 可否預先設置限制參數(如測試時(shí)間,每次采樣數)如何用泰克示波器實(shí)現對開(kāi)關(guān)電源狀態(tài)變換的測試。連接方式（可舉例），示波器按鍵的設置，必要的注意事項。

85． 在設計軟開(kāi)關(guān) PWM 變換器時(shí)（如 PWM 半橋開(kāi)關(guān)變換器），怎樣用示波器觀(guān)察 MOSFET Vt/It軌跡？
答：首先示波器要有通道間的時(shí)延校正功能，這樣進(jìn)行相關(guān)數學(xué) 運算時(shí)才能保證基本的準確性。使用高壓差分電壓探頭及電流探頭測量。TEK 推出的功率測試方案中就可以動(dòng)態(tài)的觀(guān)察 MOSFET 的整個(gè)工作過(guò)程。

86． 輸出電容和輸出電感的選擇應該根據負載的供電需求確定，那對于 L 和 C 值都應該按照datasheet 上的確定的公式套用嗎？如果按照公式推算出來(lái)的值在實(shí)際應用中出現了問(wèn)題，那么我們應該根據什么來(lái)更換呢？
答：不同拓樸的輸出扼流圈及輸出濾波電容的計算公式是不同的，應該按自己所選的電路結構選擇合適的計算公式。輸出電容的大小主要由輸出紋波電壓要抑制為幾毫伏決定。這就要計算出 ESR,然后可按廠(chǎng)家提供的 DATASHEET 選擇。但選電容時(shí)還要考慮負載的變化、電流變化范圍、輸出電感感量等等，因為它們會(huì )使電容特性改變。

87． 目前，HID 疝氣燈已經(jīng)廣泛用在一些上等轎車(chē)大燈上，但在 HID 燈安定器的高壓電路設計中，發(fā)現由于高壓回收速度不夠快，造成有時(shí)點(diǎn)燈不暢。如何解決？
答：HID 疝氣燈一般都有一個(gè)二次擊穿的過(guò)程，然后大燈趨于穩定的工作狀態(tài)；首先要對二次擊穿進(jìn)行有效的控制方可保證其穩定工作，量測二次擊穿只需使用 TDS5000 的長(cháng)記錄長(cháng)度，進(jìn)行單次觸發(fā)捕獲其波形，然后分別測量一次擊穿和二次擊穿的峰值電壓以及其脈沖寬度，再測量?jì)纱螕舸┟}沖間的時(shí)間即可，根據實(shí)際狀況看看以上參數是否滿(mǎn)足設計要求。

88． 如果使用探頭和虛擬儀器，可以在 PC 機上顯示出波形。同時(shí)，各種各樣的計算都可以輕松實(shí)現。TEK5000 系列和虛擬儀器有何本質(zhì)區別？
答：DS5000 雖然是一臺基于 Windows 2000 的示波器，但實(shí)際上它是分成兩個(gè)重要部分的，首先他具有一個(gè)真正意義上的示波器采集和處理的部分，這部分的數據處理是通過(guò)示波器本身的一個(gè)專(zhuān)業(yè)處理器進(jìn)行的，而 Windows2000 的計算機平臺只是對示波器采集下來(lái)的數據（內部通過(guò) PCI 總線(xiàn)通訊）進(jìn)行一些后臺分析計算處理，這部分與示波器本身的顯示并無(wú)聯(lián)系。而所謂的虛擬儀器（大多為 PC 插卡式的），它通過(guò)一個(gè)數據采集卡（一般速度很慢）將外界的信號采入計算機內部，通過(guò)計算機自身的 CPU 對數據進(jìn)行處理，它是一種廉價(jià)的解決方案，它的致命弱點(diǎn)是沒(méi)有任何溯源性（它受計算機主機的影響太大，不同主機導致的測試結果有較大的誤差），我們知道測試儀器的一致性是決定測試結果成敗的關(guān)鍵。

89． 如何減小 DC-DC 變壓器的熱損，在設計變壓器時(shí)應注意那些問(wèn)題？對變壓器的外圍電路有何
要求？
答：應遵循磁通復位的原則。設計變壓器無(wú)非要選擇磁芯規格及尺寸、計算占空比、磁感應增量、原、副邊的匝數。在實(shí)驗中校對*壞情況下的磁飽和的情況。