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2021年05月21日 | 示波器有哪些鲜为人知的使用技巧？
2021-05-21 来源：eefocus
探测技术对于高质量的示波器测量至关重要，而探头通常是示波器测量链中的第一环。如果探头的性能不足，就会在 示波器上看到失真信号或误导信号。为您的应用选择恰当的探头是进行可靠测量的第一步。如何使用探头也会影响您 进行精确测量的能力，以至于影响您获得有用的测量结果。
技巧 1：选择无源探头还是有源探头？对于中低频（小于 600-MHz）测量来说， 无源高阻抗探头是很好的选择。这些探头 坚固耐用且价格经济，具有宽动态范围（大 于 300 V）和高输入阻抗，从而和示波器 的输入阻抗相匹配。不过，和低阻抗（z0） 无源探头或有源探头相比，无源探头具有 更高的电容负载，而且带宽较低。总之， 对于绝大多数模拟或数字电路的通用调式 和故障诊断来说，高阻抗无源探头都是一 个极好的选择。 对于在宽频范围上（大于 600 MHz）需要 进行精确测量的高频应用来说，最好选用 有源探头。有源探头比无源探头价格较高， 并且其输入电压有限，但是由于它们的电 容负载显著降低，因而能使您更精确地观 察快速信号。
技巧 2： 使用双探头检查探头负载。探测电路之前，先将一个探针连接到电路 上的一点，然后再将第二个探头连接到同 一点。在理想状况下，您应看到信号无任 何变化。如果信号产生变化，这个变化是 由探头负载引起的。 在理想状况下，示波器采用无扰线（具有 无限的输入电阻、零电容和零电感）连接 到被测电路，它能对被测信号进行精确复 制。但在现实世界中，探头是测量的一部 分，它会向电路加载负载。 如欲检查探头的负载效应，首先要将探头 连接到被测电路或一个已知的步进信号， 另一端连接到示波器的输入端。在示波器 显示屏上观察此迹线，然后保存，再在显 示屏上调用以使迹线保留在显示屏上进行 比较。稍后，将相同类型的另一个探头连 接到同一探测点，观察在使用两个探头进 行探测时原始迹线有何变化。 为了更好地进行探测，您可能需要对探测 进行调整，或者使用较低负载的探头。
技巧 3：使用前的探头补偿。大多数探头在设计时都和特定示波器型号的输入相匹配。不过，各个示波器之间也是略有差别，甚至在同一示波器的不同 输入通道之间也有差别。所以在将探头连 接到示波器的输入端之前，一定要确保首先检查探头补偿，因为此探头先前可能已经过调整以便和不同的输入相匹配。为了解决这个问题，大多数无源探头都采用内 置补偿 RC 分压器网络。探头补偿是调整 RC 分压器的过程，以使探头维持在额定 带宽上的衰减率。 如果示波器能够自动补偿探头性能，使用 该功能将会非常有用。否则，可使用手动补偿来调整探头的可变电容。大多数示波器在前面板上都可提供方波参考信号以对 探头提供补偿。您可将探针连接到探头补 偿端接，再将探头连接到示波器的输入端。 观察方波参考信号，使用小螺丝刀对探头 进行恰当调整，以使示波器屏幕上的方波 看上去像方波。
技巧 4：低电流测量技巧。 随着当前电池供电设备和集成电路变得越 来越注重环保和高能效，工程师迫切需要高灵敏度的低电平电流测量能力，以确保 电流消耗处于可接受的范围之内。需要精确测量功耗的主要应用是无线移动设备和消费类电子产品等使用电池供电的应用。 为了尽量延长电池的使用时间，工程师需要最大限度降低产品在整个使用寿命中的功耗。功率定义为 P = V x I。降低设备功 耗的主要方法是在电源电压固定不变的情 况下，减少设备的平均电流消耗。 测量由电池供电的移动设备（例如手机或 平板电脑）的电流消耗，最主要的挑战是电流信号的动态范围非常宽。移动设备通常需要在活动状态（峰值电流非常高而且消耗得非常快）与空闲或待机电流模式（只消耗极少直流和交流电流）之间来回切换。而且，为获得更精确的测量，工程师必须 不定期地对探头进行消磁处理，以消除探 头核心的残余磁性，并补偿钳形电流探头 的直流偏置。额外的校准流程会使钳形电 流探头更加难以使用。
史海拾趣
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