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2021年11月24日 | 如何提高示波器的测量分辨率

2021-11-24 来源:eefocus

在我们日常使用示波器的时候,有时候会需要进行高分辨率测量,这个时候就可以把数字示波器看作一个整体系统,充分利用这套系统来改善测量结果,而不仅仅只是将数字示波器当成简单的模数转换器。我们在进行高分辨率测量的时候,必须考虑到整条信号路径,从探头尖端,到示波器的模拟前端、再到采样和数字信号处理,都要考虑到。那么如何利用工具,将示波器的测量分辨率成功的提高到11位以上,来满足我们进行高分辨率测量的使用需求呢?今天安泰测试就给大家分享一下:

通过工具来将示波器的测量分辨率提高总共可以分为3个步骤来进行,分别是:探测、滤波、采样。最先要进行的就是探测环节,在进行探测环节的时候,探头的选择和探头的设置至关重要,在设置探头的时候要最大限度的降低衰减,使信噪比达到最大;还可以使用短线,最大限度的降低噪声耦合;同时还可以使用内置探头滤波器降低噪声。上面这一步完成之后,就需要利用DC信号去测量小AC信号了,如果说接近地电平的小信号测量起来极具挑战性的话,那么测量位于大 DC 分量上的低压 AC 信号的难度则要大得多。在电源上进行纹波测量是这种应用的常见实例。处理 DC 偏置可能会涉及探头设置以及示波器前端设置。探测环节最后一步就是限制输入信号的动态范围,为测量信号在接地周围部分的细节,可以放大波形,信号更高的部分会偏移出屏幕。但必须注意,过度驱动探头或示波器输入放大器可能会导致失真,所以要特别小心。到这里,探测环节就已经完成了。

接下来就是滤波环节,滤波环节的操作步骤相对少一些,只有一个步骤,那就是使用硬件带宽限制和采样率降低噪声。在大多数情况下,在高分辨率测量中,噪声的影响要高于 ADC 分辨率。所以大多数的示波器和某些高级探头都有一条电路,用来限制着测量系统的带宽。并且在大多数情况下,在高分辨率测量中,噪声的影响要高于 ADC 分辨率。

最后一个是采样环节,首先来看一下示波器的采集模式,在测量低压信号时,有两种采集模式非常重要,具体视波形的可重复性而定,因为它们可以用来改善测量分辨率:平均模式和 HiRes 模式。我们先来分析一下平均模式,平均模式是示波器采集系统中基本降噪信号处理技术之一。它依赖多次触发采集重复的信号。通过使用来自两次或两次以上采集的数据,这种模式逐点平均采集中对应的数据点,形成输出波形。接下来是HiRes 采集模式,HiRes 模式是泰克已获专利的采集流程,它计算并显示每个采样间隔中所有顺序样点值的平均值。在 HiRes 模式下,通过获得进一步水平采样信息,可以提供更高的垂直分辨率,降低带宽和噪声。HiRes 处理在定制硬件中完成,以最大限度地提高速度。通过上面的几个步骤,可以利用工具将示波器的测量分辨率准确完美的提高到11位以上,满足您的高分辨率测量需求。


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对于快速充电IC(bq2002)电路,网友可能还会有多种问题,以下是一些常见问题及其回答:

一、电路设计相关问题

  1. BQ2002的BAT引脚如何正确接入电池电压?
    • 回答:BQ2002的BAT引脚用于接收电池电压的取样信号。通常,电池电压会经过一个电阻分压网络后接入BAT引脚,以确保BQ2002能够正确检测电池电压。电阻分压网络的输入电阻不应小于200kΩ,以避免对电池电压造成过大影响。
  2. 如何设置BQ2002的充电速率?
    • 回答:BQ2002的充电速率可以通过TM引脚进行设置。当TM引脚接地时,充电速率为1C(即电池容量的1倍)。此外,根据数据手册,TM引脚的不同电平还可能对应不同的充电速率,如C/2或2C,但具体设置需参考具体的数据手册或应用指南。
  3. BQ2002的CC引脚如何控制充电电流?
    • 回答:BQ2002的CC引脚用于控制充电电流的开关,而不是直接调节充电电流的大小。CC引脚有两种状态:高阻态和接地态。当CC引脚为高阻态时,充电电流可以流动;当CC引脚接地时,充电电流被抑制。充电电流的大小通常由外部恒流源(如LM317等)的电阻设置决定,与CC引脚的状态无关。

二、功能实现与调试问题

  1. 为什么BQ2002没有进入快速充电模式?
    • 回答:BQ2002没有进入快速充电模式可能由多种原因造成,如电池电压或温度不符合快速充电条件、TS引脚电压不在正常范围内、或外部电路设计问题等。建议检查电池电压和温度是否满足快速充电条件,同时检查TS引脚电压是否介于0.25VCC和0.4VCC之间(或1.25V和2.0V之间),并确认外部电路设计无误。
  2. BQ2002在充电过程中突然停止充电怎么办?
    • 回答:BQ2002在充电过程中突然停止充电可能是由于电池过热、电池电压过高或外部电路故障等原因造成的。建议检查电池温度是否过高,电池电压是否超出BQ2002的承受范围,并检查外部电路是否有短路或断路等故障。如果问题依旧存在,可能需要更换BQ2002芯片或重新设计外部电路。
  3. 如何调整BQ2002的充电截止电压?
    • 回答:BQ2002的充电截止电压通常是通过外部电路设计来调整的。具体方法可能因电路设计而异,但一般可以通过调整与BAT引脚相连的分压电阻的阻值来改变BQ2002检测到的电池电压值,从而调整充电截止电压。需要注意的是,在调整充电截止电压时,应确保电池不会因过充而损坏。

三、其他常见问题

  1. BQ2002支持哪些类型的电池?
    • 回答:BQ2002通常支持多种类型的可充电电池,如镍氢电池、锂离子电池等。但具体支持的电池类型可能因BQ2002的版本或制造商而有所不同。因此,在使用BQ2002进行电池充电时,应参考具体的数据手册或应用指南以了解支持的电池类型。
  2. BQ2002的功耗如何?
    • 回答:BQ2002的功耗通常较低,但具体功耗值可能因工作条件(如输入电压、输出电流、环境温度等)的不同而有所变化。在设计电路时,应充分考虑BQ2002的功耗对系统整体性能的影响,并采取相应的措施来降低功耗。

以上是针对快速充电IC(bq2002)电路的一些常见问题及其回答。需要注意的是,由于BQ2002的具体应用可能因电路设计、电池类型等因素而有所不同,因此在实际应用中应参考具体的数据手册或应用指南以获取准确的信息。

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