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2021年05月13日 | 示波器中你需要知道的一些设置
2021-05-13 来源：eefocus
示波器是我们在检查硬件电路时必不可少的仪器。我们在使用示波器时需要设置一些参数，如示波器的scale(量程），触发形式等，这些算是比较常规的设置，今天特地介绍一下啊，一些非常规（其实也很常规）的设置。
1：DC AC耦合
如果你经常使用示波器，你还看到示波器有个耦合方式的选择，一般有3个，DC、AC以及GND。GND比较简单，即信号耦合到地。DC和AC耦合其实就是直流和交流耦合，其区别在于，当我们选择AC耦合的时候，等同于在示波器的输入端串联了一个电容，那就意味着当我们选择AC耦合时，其直流分量是不会被示波器检测到。而DC耦合形式则不会存在电容，会还原最原始的信号。可能你会认为，那我们肯定选用DC耦合形式啊，这个也不一定。很多时候直流信号并不是我们要分析的对象，更多的时候是关注一个信号的交流分量，这个时候就可以选择AC，而当直流分量过大时，我们示波器上的scale也不好设置，这个时候去选择AC耦合能够简化我们查看信号曲线。当然，电容的交流响应是有限的，即在电路中串了电容，其实也会导致一些低频分量有所损失（毕竟1/wc的存在） 。
2：50欧姆和1M欧姆
这两个输入阻抗的选择也是非常常见的。很多小伙伴在测试的时候发现信号失真了，那就得看看是不是信号源的输入阻抗设置错了。
首先我们要知道一点，从理论上讲，我们其实希望示波器的探头接入我们被测电路的时候，能够不会对我们的电路有影响，也就是要降低探头接入电路的影响。但是这个是不可能实现的，因为示波器的输入阻抗是不可能做到无穷大的，因此只能尽可能选择较高的输入阻抗，才能尽可能减小示波器的接入影响。上图是1M欧姆时候的示波器内部等效图，在DC和较低频时，1MΩ起到主导地位。而当频率超过10M以后，电容会成为主要的负载。
可知原信号为
而引入了示波器后，对于DC电路和低频电路而言，其负载端的阻值其实就是（RL//1MΩ），因此如果我们的负载如果相比与1M比较小，那么基本可不不用考虑示波器的接入影响。所以我们一般测试数字IO引脚等都会选择这个档位。那么为什么会有50欧姆档存在呢，那是因为50欧姆是我们射频电路中常用的阻抗值，很多时候我们要对射频信号进行检波时，为了满足射频电路的匹配要求，所以需要我们设置示波器的输入阻抗为50欧姆（关于射频电路的知识，我也会在后面的章节慢慢介绍，毕竟是我的老本行了）已达到和测试电路匹配的效果。
3：X10和X1档
其实这个档位设置是在示波器的探头上，而示波器需要对应探头设置做相应的设置才能还原原始信息。这里的X10并不是信号放大10倍进入示波器（信号放大很容易烧毁仪表的），恰恰相反，X10是信号经过衰减到原始信号的1/10再到示波器的，而X1则是信号没经过衰减进入示波器的。当我们在探头上设置X10以后，我们也需要在示波器上设置X10，示波器才会显示原始信号，否则显示的信号幅度只有原来的1/10.所以很多小伙伴发现自己测到的数值只有原来的1/10时，别紧张，多半就是这里设置错了。那接下来谈谈这两种设置的使用场合，上述我们说到过1M和50欧姆的输入阻抗，这里X10和X1也有类似的效果，X10的输入阻抗比X1要大的多，大概是10倍左右（很多示波器也把X10的输入阻抗定义为10M，X1则是1M）。如果待测电路的待测点阻抗较大，那么为了更好地还原信号，应该选择X10档，因为这个时候才能进一步降低探头带来的影响，或者当信号比较大的时候，需要将档位调整为X10档，因为此时调整灵敏度可能已经意义不大了。我曾经就遇到过，探头设置为X1档时，信号有明显的失真，而X10就会好很多，这是因为X1时候的输入阻抗已经对待测电路带来了影响，需要更大的输入阻抗来减少电流的分流，以此来还原最原始的信号。很多探头没有X10和X1档的选择，基本都是内部默认选择了X10档位。我们测试很多数字芯片的IO引脚时，尽量选择X10档，因为IO引脚的输入阻抗一般都比较大。
其他的设置相对比较常规，对于一般的测试，这些档位选择恰当与否直接决定了测试的结果，所以一定要在测试前了解一下待测点的情况。
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