手持式示波表是一種便攜式的測量儀器,用于觀察和測量電信號的變化。它具有小巧輕便的特點,方便攜帶和使用。通常具備高頻率響應、多通道輸入和觸發(fā)功能,適用于現(xiàn)場維修、故障排除和電子設備測試等應用。它是工程師、技術(shù)人員和電子愛好者常用的工具之一。
手持式示波表在電子領域中有著廣泛的應用。它可以用于電子設備維修、電路調(diào)試、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等各個階段。無論是在實驗室、生產(chǎn)線上還是在野外環(huán)境中,都能有效地幫助工程師快速定位和分析問題。
我們對手持式示波表進行了分析,并對其進行了一些性能測試。以下是本次測試的一些結(jié)果及分析。
1.基本參數(shù)
基本參數(shù)包括測量精度、帶寬、采樣率等。實驗發(fā)現(xiàn),該示波表的測量精度適中,可以滿足絕大部分應用場景的需求;帶寬也比較寬,高達100MHz,因此可以滿足大部分高頻信號的測量需求。而采樣率方面則略有欠缺,最高只有100MS/s,因此在測試高速信號時需要謹慎處理。
2.響應速度
通過測試響應速度以及采樣速率發(fā)現(xiàn),手持式示波表的響應速度非常快,能夠?qū)焖僮兓男盘栠M行準確的測試和分析。最大采樣速率為100MS/s,對于一般應用而言已經(jīng)足夠。
3.垂直靈敏度
實驗發(fā)現(xiàn),其垂直靈敏度較高,能夠準確地捕捉到微弱的信號變化。我們測試了不同電壓范圍內(nèi)的垂直靈敏度和誤差,發(fā)現(xiàn)手持式示波表能夠準確測量0.1V至50V范圍內(nèi)的電壓信號,誤差在2%以內(nèi)。
4.水平靈敏度
水平靈敏度是指示波表對時間的分辨率,對于高速信號的測試非常重要。實驗發(fā)現(xiàn),水平靈敏度較高,能夠?qū)焖僮兓男盘栠M行精細的分析。我們測試了不同時間范圍內(nèi)的水平靈敏度和誤差,發(fā)現(xiàn)能夠準確測量100ns至10s范圍內(nèi)的時間信號,誤差在2%以內(nèi)。
5.存儲能力
存儲能力對于長時間測試和數(shù)據(jù)分析非常重要。我們測試了存儲能力和數(shù)據(jù)傳輸速度,發(fā)現(xiàn)手持式示波表的存儲能力較好,可以存儲2000個數(shù)據(jù)點。數(shù)據(jù)傳輸速度也比較快,數(shù)據(jù)傳輸速度達到了500k/s。
手持式示波表在實驗中表現(xiàn)良好,測試結(jié)果達到了預期的水平。由于本實驗的測試范圍相對較寬,覆蓋了各項基本參數(shù)。
手持式示波表主要功能有:
1.協(xié)議解碼
根據(jù)波形顯示進行串行總線手動解碼既耗時又容易出錯。在這一相對簡單的I2C信號中,可能有問題存在。您能輕松找到這個問題嗎?甚至還能說出該信號代表什么嗎?要對該數(shù)據(jù)包進行手動解碼,需尋找到包頭、數(shù)據(jù)位及包尾。利用時鐘狀態(tài)(黃色)對所有數(shù)據(jù)信號狀態(tài)(藍色)進行對照確認,然后將其轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)值。
在此將手動解碼與自動解碼示例進行比較。只需定義時鐘和數(shù)據(jù)處于哪些通道上以及定義用于確定邏輯值(“1”和“0”)的閾值,就可以讓設備獲悉正通過總線傳輸?shù)膮f(xié)議。在一瞬間,就可對串行數(shù)據(jù)進行解碼并將其顯示出來,說明總線波形顯示中的起始位、地址位、數(shù)據(jù)位和結(jié)束位。對I2C總線而言,地址值和數(shù)據(jù)值能夠以十六進制方式顯示,或以二進制方式顯示。
2.網(wǎng)絡分析儀
需測量回波損耗(Sdd11)或插入損耗(Sdd21),但卻沒有TDR或VNA,怎么辦?您可用高帶寬示波器進行一些近似于網(wǎng)絡分析的測量,盡管這樣做好像有些超出其使用范圍,而且肯定有某些局限。傳統(tǒng)的頻率響應時間測試涉及對快脈沖的測量以及對響應FFT的查看。除這種測量外,您還可以通過一些相當基礎的設置來測量回波損耗和插入損耗。
例如,一些高速標準包括有這樣的測量,一長串邏輯值“1”后接一長串“0”。這構(gòu)成一種穩(wěn)態(tài)條件或低頻狀態(tài)。然后,測試圖案變?yōu)闀r鐘或1010圖案,又稱為奈奎斯特圖。對前后電壓電平進行比較,得到一個標稱插入損耗值??刹捎酶冗M的技術(shù)以及自定義信號激勵來提取其他詳細信息。
3.在DVD驅(qū)動器上播放影片
大型LCD屏幕還可用作什么呢?可以肯定的是,您可以在設備上觀看信號完整性分析指南,但更令人高興的是,您還可以觀看最近的電影(但是還不能觀看3D視頻)。
4.濾波
您是否需要用高帶寬示波器測量低頻信號但又不想有高頻噪音?許多示波器都具有數(shù)字信號處理功能,可進行濾波,包括低通濾波。下一次,您想在您12GHz示波器上測量100MHz時鐘時,可使用帶寬限制功能,以得到更佳的信噪比和更精確的測量值。
5.寬帶雷達測試
早已具備FFT功能。隨著雷達和其他寬帶RF系統(tǒng)進入數(shù)字領域,現(xiàn)在示波器已具備瞬態(tài)或?qū)掝l帶寬RF信號分析功能。您可以對無外部降頻轉(zhuǎn)頻器的寬帶雷達、高數(shù)據(jù)速率衛(wèi)星鏈路或跳頻通信系統(tǒng)執(zhí)行脈沖分析、數(shù)字解調(diào)和EVM測量。
6.改善垂直分辨率
大部分示波器的A/D分辨率為8個比特。用不同的采集模式,可按如下所述,通過求相鄰采樣的平均值來提高垂直分辨率。那么,通過求平均值和采用高分辨率模式可將分辨率提高多少呢?理論上講,增加值為0.5Log2N,其中N為相鄰采樣的平均數(shù)。
實際情況是,2個字節(jié)的存儲深度限制了這一增加。兩個字節(jié)為16位。保留其中一位作為符號位,剩余的15位用作數(shù)據(jù)數(shù)值。舍入誤差使第14位和第15位成為隨機值,從而使實際限值變?yōu)?3位。因此,改善可從約六個有效位開始,用高度過采樣時可增至約13位。
7.基于示波器的信號發(fā)生器
由于許多示波器都裝有計算機I/O端口,比如USB端口或以太網(wǎng)端口,因此可使用這些端口來生成測試信號。只需下載合適的軟件(可在許多標準機構(gòu)的網(wǎng)站上查找到)來激活測試模式,您就擁有了一臺信號發(fā)生器。
8.測試文件
如果您想像大多數(shù)人那樣在示波器上進行分析,則可能還需要有一些測試文件。了解許多集成軟件分析工具中的測試報告功能,可為您節(jié)約一些時間。想要更高效,您可以通過遠程控制儀表指令自動化分析和測試報告的操作。即便是基本型示波器也具備針對文件的省時功能,比如“保存全部”功能,只需按下一個按鈕,即可保存截圖、波形數(shù)據(jù)和設置文件。
9.智能檢索
沒有正確的檢索工具的話,要在很長的波形記錄中找到您感興趣的事件可能會很耗時。如今,記錄長度日漸超過100萬數(shù)據(jù)點,要定位您的事件可能意味著需要瀏覽成千上萬個信號活動屏。用軟件搜索工具可簡化對長記錄的瀏覽。甚至有前置面板控制器,使您可快速進行縮放和平移操作,就像用DVR看視頻一樣。還可順便自動標注每個定義事件的發(fā)生情況,以便在各事件之間快速移動。
10.觸發(fā)
觸發(fā)功能可在信號中的正確點進行同步水平掃描,對明確的信號檢定而言。觸發(fā)控制器允許您穩(wěn)定重復波形并捕捉單次觸發(fā)波形。
手持式示波表是一款性能穩(wěn)定、使用方便且具有較高性價比的測量工具。在未來的發(fā)展中,將會繼續(xù)發(fā)揮其穩(wěn)定的性能,為廣大用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的測量服務。