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2020年04月14日 | 示波器八大常见问题处理方法全揭秘

2020-04-14 来源:eefocus

  伴随着计算机、半导体和通信技术的发展,一直是我们设计、调试产品好帮手的示波器在电子方面的应用也就越来越广泛,那对于示波器的使用中如果要想准确快速地对系统信号进行分析,那在测量时还有很多新的因素是必须要考虑的:例如仪器速度能否跟上被测信号的变化、带宽是否足够、测量方法会不会引入干扰,甚至还有所使用的探头是否合适等等。这些都是示波器使用中常见的一些问题,那我们碰到这些问题的时候该如何处理呢?下面就来给大家说示波器常见问题的处理:


  问题1:在选择示波器时,一般考虑最多的是带宽,那么在什么情况下要对采样速率有所考虑呢?

  答:带宽是取决于被测对象的。在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若在选型时,对正弦波选择示波器带宽应是被测正弦信号频率的3倍以上,采样率是带宽的4到5倍,也即实际上是信号的12到15倍;若是其它波形,要保证采样率足以捕获信号细节。若您正在使用示波器,可通过以下方法验证采样率是否够用:将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率不够,否则无碍。另外也可用点显示来分析采样率是否够用。


  问题2:为什么我的示波器有时候抓不到经过放大后的电流信号呢?

  答:如果信号的确存在,但示波器有时能抓到有时抓不到,这就可能和示波器的设置有关系。通常可将示波器触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式。如果这种方式还不行,那就可能是仪器出了问题。


  问题3:有些瞬时信号稍纵即失,如何捕捉并使其重现?

  答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),注意示波器的存储深度将决定您能采集信号的时间以及能用到的最大采样速率。


  问题4:如何测量电源纹波?

  答:可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。


  问题5:关于模拟示波器和数字示波器比较的问题:1、模拟示波器和数字示波器在观察波形的细部时,哪个更有优势(例如在过零点和峰值时,观察1%以下寄生波形)?2、数字示波器一般提供在线显示均方根值,它的精度一般是多少?

  答:1)观察1%以下寄生波形,无论是模拟示波器还是数字示波器,观察精度都不是很好。模拟示波器的垂直精度未必比数字示波器更高,如某500MHz带宽的模拟示波器垂直精度是±3%,这并不比数字示波器(通常精度为1~2%)更具优势,而且对细节,数字示波器的自动测量功能比模拟示波器的人工测量更精确。


  2)对于示波器的幅值测量精度,很多人用A/D位数来衡量。实际上,随着您所用的示波器带宽、实际采样率设置等,它会有所变化。若带宽不够,本身带来的幅值测量误差就很大,若带宽够了,采样设置很高,实际的幅值测量精度也不如采样率低时候的精度(您有时可参考示波器的用户手册,它可能会给出不同采样率下,示波器的A/D实际有效位数)。总的来讲,示波器测量幅值,包括均方根值的精度往往不如万用表,同理,测量频率它不如频率计数器。


  问题6:每台示波器都有一个频率范围,比如10M、60M、100M...我手头用的示波器标称为60MHz,是不是可以理解为它最大可以测到60MHz?可我用它测4.1943MHz的方波时都测不到,这是什么原因?

  答:60MHz带宽示波器,并不意味着可以很好地测量60MHz的信号。根据示波器带宽的定义,若输入峰峰值为1V的60MHz正弦波到60MHz带宽示波器上,您在示波器上将看到0.707V的信号(30%幅值测量误差)。如果测试方波,选择示波器的参考标准应是信号上升时间,示波器带宽=0.35/信号上升时间×3,此时您的上升时间测量误差为5.4%左右。测量误差为5.4%左右。


  示波器的探头带宽也很重要,若使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低,将会使示波器带宽大大下降。如若使用20MHz带宽的探头,则能实现的最大带宽是20MHz,如果在探头前端使用连接导线,将会进一步降低探头性能,但对4MHz左右方波不应有太大影响,因为速度不是很快。


  另外还要看一下示波器使用手册,有的60MHz示波器在1:1设置下,其实际带宽将锐减到6MHz以下,对于4MHz左右的方波,其三次谐波是12MHz,五次谐波是20MHz,若带宽降到6MHz,对信号幅值衰减很大,即使能看到信号也绝对不是方波,而是幅值被衰减了的正弦波。当然,测不出信号的原因可能有多种,如探头接触不好(该现象很容易排除),建议用BNC电缆连接一函数发生器,检验该示波器本身有没有问题,探头有没有问题,如有问题,可和厂家直接联系。


  问题7:有些瞬时信号稍纵即失,如何捕捉并使其重现?

  答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),注意示波器的存储深度将决定您能采集信号的时间以及能用到的最大采样速率。


  问题8:如何理解“考核波形采样率够不够时,将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析采样率是否够用。”?

  答:曾经有幸给用户做过实测,曾亲历这种现象。当时被测对象是一种看上去很随机且高速变化的信号,用户将触发电平设在-13V左右。波形采集下来后想放大测量细节时,却发现改变示波器时基(SEC/DIV)设置时,信号幅值突然变小,我当时将示波器改成点显示,发现好像是点数(存储深度)不够,但我比较点显示和矢量显示后,发现若矢量显示有一定可信性,那么就是当前的两个采样间隔(采样率的倒数)中信号有突变,但未能被采集到(采样间隔不够细,即采样率不够高)。我换了一台同样存储深度但采样率较高的示波器,发现问题消失了。


  存储深度也会影响示波器能用到的实际最大采样率。存储深度太浅可能是个问题,因为存储深度可能限制能实际用到的最大采样速率,但实质上是采样率不够,丢失了信号细节。存储深度不够深,可能会导致实际采样率不高,这一点跟厂家提供的指标关系不大。

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General Electric Solid State公司的发展小趣事

首先,需要澄清的是,直接关于“General Electric Solid State”公司的发展故事在现有的参考资料中并不详尽,因为“General Electric Solid State”可能并不是一个独立的公司名称,而是指通用电气公司(General Electric Company,简称GE)在固态技术或固态电子领域的业务或产品部门。以下是根据通用电气公司在电子行业,特别是固态技术领域的发展历程,提炼出的五个相关故事:

1. 固态技术的早期探索

背景:在20世纪中后期,随着半导体技术的飞速发展,通用电气公司(GE)作为电气行业的领导者,迅速投入到了固态技术的研发中。这一时期,GE的工程师们致力于开发更高效的固态器件,如晶体管、集成电路等,以替代传统的电子管设备。

发展:GE的研究团队在固态材料的选择、制造工艺的优化以及性能提升方面取得了显著进展。这些成果不仅推动了GE自身产品的升级换代,也为整个电子行业向固态化、集成化方向发展奠定了基础。

2. 固态器件在电力系统中的应用

背景:电力系统是GE的传统优势领域之一。随着固态技术的成熟,GE开始将固态器件应用于电力系统中,以提高电力系统的效率和可靠性。

应用:GE研发了一系列基于固态技术的电力电子设备,如固态继电器、固态断路器、固态变压器等。这些设备在电力系统中扮演着重要角色,能够有效减少能源损耗、提高电力传输效率,并增强电力系统的稳定性和安全性。

3. 固态照明技术的突破

背景:通用电气公司的创始人托马斯·爱迪生因发明电灯而闻名于世。进入21世纪后,GE继续在照明领域深耕,将固态技术应用于照明产品中。

成果:GE成功推出了LED(发光二极管)照明产品,这些产品具有能效高、寿命长、环保等优点。GE的LED照明技术不仅应用于家庭和商业照明领域,还广泛应用于户外照明、工业照明等多个场景,为全球节能减排事业做出了贡献。

4. 固态传感器与工业自动化

背景:随着工业自动化水平的不断提高,对传感器的精度、稳定性和可靠性提出了更高的要求。GE凭借其在固态技术方面的积累,开始研发高性能的固态传感器。

应用:GE的固态传感器在工业自动化领域得到了广泛应用,如温度传感器、压力传感器、加速度传感器等。这些传感器能够实时监测设备的运行状态和环境参数,为工业自动化控制提供精准的数据支持。

5. 固态技术在医疗设备中的创新

背景:医疗设备对技术的要求极高,尤其是在精确性和可靠性方面。GE作为医疗设备领域的领军企业之一,不断将固态技术引入医疗设备的研发中。

创新:GE利用固态技术开发出了一系列创新的医疗设备,如固态成像设备(如CT、MRI等)、固态激光治疗器等。这些设备在医疗诊断、治疗等方面发挥了重要作用,提高了医疗服务的效率和质量。

请注意,以上故事是基于通用电气公司在电子行业,特别是固态技术领域的整体发展历程进行提炼的。由于“General Electric Solid State”并非一个明确的公司名称,因此故事中的具体细节可能需要根据GE的实际情况进行适当调整和补充。

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1. 初创与专业化定位

在电子行业的早期,Fuji Terminal Industry Co., Ltd.作为一家新兴企业,凭借对端子技术的深入研究和市场需求的敏锐洞察,选择了专业化的发展道路。公司创始人或核心团队凭借在电子元件领域的丰富经验,决定专注于端子、连接器等基础电子元件的研发与生产。通过不断的技术积累和产品优化,公司逐渐在行业内树立了专业、可靠的形象。

2. 技术创新与品质提升

随着电子行业的快速发展,Fuji Terminal Industry Co., Ltd.意识到技术创新和品质提升是企业持续发展的关键。公司加大了研发投入,引进先进生产设备和技术人才,致力于开发更高性能、更可靠的端子产品。同时,公司建立了严格的质量控制体系,确保每一件产品都能达到客户的高标准要求。这些努力不仅提升了公司的市场竞争力,也赢得了客户的广泛信赖。

3. 市场拓展与国际化战略

在稳固国内市场的同时,Fuji Terminal Industry Co., Ltd.积极实施国际化战略,将目光投向了更广阔的国际市场。公司通过参加国际展会、建立海外销售网络等方式,不断拓展海外市场。凭借其优质的产品和服务,公司成功打入了欧美、亚洲等多个国家和地区的市场,实现了业务的快速增长。

4. 供应链整合与成本控制

面对日益激烈的市场竞争,Fuji Terminal Industry Co., Ltd.深知供应链整合和成本控制的重要性。公司积极与上下游企业建立长期稳定的合作关系,通过优化供应链管理、降低采购成本、提高生产效率等方式,有效控制了生产成本。同时,公司还注重与客户的沟通与协作,共同应对市场变化和挑战。

5. 可持续发展与环保责任

随着全球对环保问题的日益关注,Fuji Terminal Industry Co., Ltd.积极响应可持续发展的号召,将环保理念融入企业的生产经营中。公司致力于开发环保型端子产品,减少生产过程中的环境污染和能源消耗。同时,公司还加强了废弃物的回收和再利用工作,为构建绿色、低碳的电子信息产业链贡献了自己的力量。

需要注意的是,由于直接关于Fuji Terminal Industry Co., Ltd.的详细发展历程和具体故事可能较为有限,以上故事是基于一般行业经验和公司可能经历的发展路径构建的。实际情况可能因公司战略、市场环境等因素而有所不同。

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  1. 创业初期与技术创新

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  1. 市场拓展与合作伙伴关系

随着产品的成熟,CT Micro开始积极寻求市场拓展。他们与多家电子制造企业建立了合作关系,为这些企业提供Micro-CT设备的定制服务。通过与这些企业的合作,CT Micro不仅扩大了市场份额,还进一步提升了产品的技术水平和应用范围。

  1. 研发升级与产品迭代

面对日益激烈的市场竞争,CT Micro不断投入研发力量,对Micro-CT设备进行升级和迭代。他们成功推出了多款新型设备,具有更高的分辨率、更快的扫描速度和更低的辐射剂量。这些新产品的推出,进一步巩固了CT Micro在电子行业中的领先地位。

  1. 国际化战略与市场拓展

随着国内市场的饱和,CT Micro开始实施国际化战略。他们积极参与国际展览和研讨会,展示自己的产品和技术实力。同时,他们还在海外设立了销售和服务中心,为国际客户提供更加便捷的服务。通过这些努力,CT Micro成功打开了国际市场的大门。

  1. 社会责任与可持续发展

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请注意,这些故事框架是虚构的,并不代表CT Micro公司的实际发展情况。如果您需要了解CT Micro公司或类似公司的真实故事,建议您查阅相关公司的官方网站、新闻报道或行业分析报告。

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