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- zsycool86 2012-04-23 00:00:00
- 用示波器查看,Z好带存储功能的。
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- Fdff9p3158 2012-05-03 00:00:00
- 说的是频带宽度吗?要是你们有示波器,把时域波形存成数据的格式,数据作出时域波形,作傅里叶变换就行了,origin里就能做傅里叶变换
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热门问答
- 如何测量超声波探头的带宽
- 什么是示波器的系统带宽,如何找到示波器和探头的带宽
- 如何选择具有足够带宽的探头进行测试
在使用示波器进行重要测量时,务必选择具有足够带宽的探头。带宽不足会使信号失真,使您很难做出明智的工程测试或设计决定。
普遍接受的带宽计算公式为:评测从 10% 到 90% 的上升沿时,带宽乘以上升时间等于 0.35。
值得注意的是,您的整个系统带宽也是需要考虑的重要因素。探头和示波器的带宽都要考虑,从而确定系统带宽。计算系统带宽的公式如下所示。
例如,假设您的示波器和探头带宽均为 500 MHz。使用上面的公式可知,系统带宽将为353MHz。您可以看到,与探头和示波器的两个单独带宽相比,系统带宽大大降低。
现在,如果探头带宽仅为300 MHz,示波器带宽仍为 500 MHz,那么应用上述公式,系统带宽进一步降至 257 MHz。
探头和示波器组成了一个“系统”,对带宽的整体影响比它们单独的影响都要大。
以上内容由普科科技prbtek为大家分享,如您在选型及使用过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。
公司目前致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售,涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等。
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看一下许多配电设计,测量系统拥有几十MHz带宽似乎就够了。大多数开关设计的开关频率是几百kHz,zuigao的可达几 MHz。物理设计和器件越大,其运行的供电电压越高,对噪声的灵敏度越低。因此,20MHz 以上的噪声成分几乎不是问题。现在,随着设计尺寸和供电电压缩小,容差也在缩小。我们在分析配电网络时,更多地是把它作为传输线环境来看待,考察的是交叉耦合、线路阻抗和共振区(图2)。
必需注意,电源转换器件的基础开关频率可能相对较慢,但边沿速度和上升时间一般要快得多,以帮助降低开关损耗。这些边沿和其他干扰源可能会激发配电网络,以高得多的频率产生噪声和谐波。视目标器件和电路功能,更高阶谐波可能会干扰操作。因此,选择的示波器和探头必须拥有足够高的带宽,以查看这些事件,诊断与高频干扰有关的问题。泰克提供1GHz和4GHz低噪声纹波探头,直接满足了这一需求。需要选择适当的连接进行测量,在评估低噪声纹波探头使用的探测解决方案时,必需注意,DUT连接是实现优质测量时zuida的单一推动因素。如果连接能够为接地提供低电感路径,且拥有最低有效电容,那么它不仅可以降低振铃,还可以提供最高带宽。这些连接一般通过焊接转接头和高性能连接器实现。当需要在非预计的测试点上进行重复测试时( 图 4),
微型同轴电缆和软焊接转接头为被测器件提供了半yongjiu连接。在工程师进行设计测试时,小型RF连接器,如泰克低噪声纹波探头中提供的 MMCX 电缆,为信号提供了可重复的、可靠的接入路径。这些连接提供了最佳的信号保真度,但它们并不是随手可得,因为其要求修改目标器件,或在设计系统时规划测试点。为了更快、更方便地进行探测,可以使用点测探头和转接头。泰克提供了 TPRBRWSR1G,工程师在需要快速接入带宽高达1GHz的信号时,可以使用这一设备。它带有小型元件夹和方形引脚转接头,帮助工程师更简便地连接测试点。
必需指出,大多数点测探头附件一般都会降低系统的额定带宽。例如,飞线方形引脚转接头的有效带宽通常不会超过几百MHz,而在增加夹子和其他辅助连接装置时则会进一步下降。在选择连接方式时,要注意的最后一项是将要进行测试的环境。许多系统验证工程师需要在极端温度下测试其设计。专门设计的极端温度电缆和焊接尖端,比如TPR4KITHT自带的电缆和jianduan,可以在-55℃到+155℃范围内处理器件测试。
以上就是带宽对低噪声纹波探头测量的影响,你get到了吗?如果您在使用示波器或探头中有任何问题,欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn,安泰测试提供示波器及探头选型、销售、维修和技术支持一站式服务。
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- 示波器探头带宽越高越好吗
“示波器的带宽当然是越高越好”。这句话从某种意义上是正确的:带宽越高,意味能够准确测量被测信号的带宽越高,价值越大,也越值钱。但是,从使用角度来说,带宽越高未必越好。因为噪声在各个频率之间均匀分布。这意味着探头带宽越高,引入的频率越多,进入信号的噪声也越多。
人们最熟悉的技术指标就是带宽。探头的带宽范围从直流一直到大约 30 GHz。对带宽的一个常见误解是以为带宽越大,可以看到的数据就越多。但事实并非总是如此。随着带宽的增加,许多关键技术指标都会发生变化,这也是需要考虑的重要因素。
不断提高的带宽如何影响其他关键技术指标
噪声在各个频率之间均匀分布。这意味着探头带宽越高,引入的频率越多,进入信号的 噪声也越多。为了防止发生这种情况,应该根据下文介绍的计算方法,只使用需要的带宽。而且,还需要借助更专业化的探头来测量更高频率。
当然,这需要加大开发力度,才能为敏感元件创造出如此专业化但成本较高的产品。使用带宽超过需求的探头可能会带来额外的成本、工作量和噪声,这些要素可能会大大地影响您的测量结果。 各类探头都有优点和缺点,对于所进行的特定测试,需要选择更合适的探头。充分理解关键技术指标,理解其对您的意义,将使探头选型变得更加容易。
如何选择合适的探头带宽?
如果使用的探头带宽不正确,那么您可能会遗失信号细节,或者为系统引入不必要的噪声。为了加深理解,我们先来讨论带宽的意义。探头带宽本质上就是 3 dB 点。3 dB 点是指探头输出相对于标称响应减少3 dB 时的频率。
3 dB 点的显示结果
假设用1:1 探头测量 1 Vpp的低频正弦波。由于您使用的是1:1 探头,因此进入示波器的探头输出将等于设备输入探头的实际信号。但是,如果继续增加此1 Vpp 信号的频率,那么最终您将到达一个点,在该点上探头输出远远小于输入探头的实际信号。当您看到示波器屏幕上的输出相对于 1 Vpp 输入降为 0.7 Vpp 时,那么就表示您到达了3 dB 点,因为相对于其标称响应,输出减少了3 dB。
随着频率增加出现 3 dB 点的示例
现在已经了解了3 dB 点理论,可以利用它来改善测试。选择适合探头的第一步是了解信号的带宽。要确定信号带宽(BW),可以使用以下简单公式:如果我们测量的是10%和 90%的阈值,则信号带宽等于上升时间除以0.35。如果测量的是20%和80%的阈值,则信号带宽等于上升时间除以0.22。
计算完信号带宽后,可根据以下两个经验选择探头带宽:
– 探头带宽应该比模拟应用中最快的正弦波频率高 3 倍
– 探头带宽应该比数字应用的最高数字时钟速率快 5 倍
根据这些快速计算方法,您可以大致确定何种探头带宽适合您的应用。随着上升时间加快,信号带宽随之增加,这意味着您需要带宽更高的探头。但请记住,带宽过高也会带来麻烦。
另一种考虑带宽的方法是以谐波为基础。一般而言,探头带宽越高,捕捉到的谐波越多,二者都会使信号精度稍有提高。如下面图所示,原始信号为黄色迹线,一阶谐波为绿色迹线。您可以看到,它们具有相同的周期和占空比,但一阶谐波的上升沿明显较 慢,并且拐角非常圆滑。蓝色迹线显示一阶和三阶谐波,其上升沿较快,角点变得更清晰。但在图像的底部,我们可以看到一阶、三阶和五阶谐波。其边沿平缓,拐角锐利,信号顶部和底部有很多细节。带宽越高,波形将显露出越多的细节。
更高的带宽意味着更多谐波及更丰富的信号细节
了解了上面的规律,我们用100 MHz探头测量100 MHz时钟。完成这个测量后,最终将会在屏幕上看到如下图所示的正弦波。因此,无法得到准确的上升时间或任何真正的信号细节。这意味着所做的任何测量都不准确,毫无意义。
使用 100 MHz 探头测量 100 MHz 时钟信号
但是,如果使用500 MHz探头测量相同100 MHz信号,就会有足够的带宽来捕获更多的谐波,从而得到更精确的信号表示。
使用 500 MHz 探头测量 100 MHz 时钟信号
以上内容由普科科技prbtek为您分享,由此可见,示波器探头带宽并非越高越好,要处理的信号选择合适的探头带宽是很重要的。但带宽过高也不好,过犹不及。在确定多大带宽适合应用并选择正确的探头时,这些理论和快速计算方法可以帮助大家不犯错误。
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在测量电源噪声中我们会面临各种挑战,包括RF干扰和信噪比(SNR),接下来我们来看如何在测量中实现高带宽,同时Z大限度地减少DUT上的电流负载?鉴于DUT是电源轨,我们不希望从它汲取太多电流。但是这两个测量要求是相互矛盾的,它与互连信号的基本特性有关。
假设探头是一根同轴电缆,示波器的输入阻抗设置为1MΩ,利用次探头探测低阻抗的电源,从该电源发射到探头的任何瞬变,则会遇到1MΩ输入阻抗并反射回来,从而引发振铃(图1)。
图1:在低阻抗电源轨和1MΩ输入阻抗之间连接6“长的同轴电缆会在信号采集时产生反射和振铃
在示波器上看到多少振铃取决于同轴电缆的长度与示波器的带宽,如果想将振铃频率推高到超出您的例如1-GHz示波器的带宽限制,那么需要使用的同轴电缆足够短,以至于它听起来不切实际。它需要小于3英寸长。如果你使用仪器的全部带宽,将会看到显示屏上看到明显的振铃误差。
所以为了实用起见,我们会使用更长的同轴电缆。只要示波器的1MΩ输入阻抗与电源轨DUT的阻抗之间存在阻抗不匹配,就会产生反射并因此产生振铃。因此,要想不产生振铃误差,你可以获得的Z高带宽可能低于预期。
怎样才能解决这个振铃问题呢?非常简单:在示波器上使用50Ω输入阻抗,这种端接设计用于终止电缆中的反射。
但这里有一个矛盾:如果在示波器上使用50Ω输入端接,则在电源上将包含50Ω负载。如果测量5 V电压轨,这是示波器中的50Ω电阻可以承受的Z高电压,它将消耗100 mA,如果电源提供100 A,这不是问题,但如果它是LDO,Z大电流为200mA,示波器将消耗一半的裕量。
另一种选择是使用10X衰减探头,它有一个1MΩ的示波器输入,因此不会使电源负载过大。如上所述,10X探头将失去20 dB的SNR。一些工程师在探头前端使用450Ω串联电阻来制作“手工”的10X探头,负载是500Ω,同轴电缆仍然有50Ω终端,所以他们都很高兴。但同样,已经引入了10倍衰减,为了阻抗匹配牺牲了SNR。
使用同轴探针可以测量高带宽,但为此,需要50Ω的负载,但这会使电源负载过大,并且我们无法探测超过5 V的电源。通常,测试和测量都会涉及妥协,在某种程度上,每种测量方案都将决定如何平衡这些要求以获得Z有意义的结果。
普科科技PRBTEK在这里提醒工程师们克服这些挑战的方法是使用有源探头,有源电源轨探头在低频时具有高阻抗,因此它们不会使电源轨负载过大,而在50Ω示波器输入终端电阻中引入一个带有隔直电容的并联高通滤波器。此外,有源电源轨探头通常可以承受高达30V的电压,并且能够产生大的偏移。如果您在使用过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。
- 示波器探头的带宽对示波器有何影响呢
有客户在选择示波器探头时,遇到以下疑惑:一个200M带宽的示波器,配一个200M带宽的无源探头,能行吗?带宽会不会降低到140M?如何选择合适的示波器探头呢?
一、示波器带宽
对于经常跟示波器打交道的电子工程师来说,示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。带宽直接影响信号的保真度和测量的准确度。我们通常所说的带宽是指-3dB带宽,如图1所示。在200M带宽的示波器上输入200M的正弦波,理论上其幅度会下降3dB。然而,你若对此时测量到的信号幅度除以0.707,想以此获得真实的信号的幅度,得到的结果却未必正确。因为实际上,示波器在设计时,为了保证带宽参数和减小信号失真,在带内的信号衰减幅度通常会小于3dB。所以,200M带宽是一个设计指标,保证对200M以内的正弦波幅度的衰减不超过3dB,以提供较好的测量置信度。
图-1 带宽定义为响应曲线中幅度下降3dB的频率
二、探头的带宽
示波器要进行测量必须使用探头,示波器探头的带宽对示波器有着怎样的影响?下面我们针对应用最为广泛的高阻无源探头进行分析。高阻无源探头有不同的衰减比例,如1×、10×、100×等,即使是同一个探头,在不同的衰减档位下,带宽也不一样,使用时应注意。如ZP1025S在1×档位下的带宽为10M,而在10×档位下的带宽为250M,如图2所示。那么ZP1025S切换到10×档位后接到ZDS2022带宽为200M的示波器上,系统的整体带宽是多少?答案是:仍然是200M。
图-2 示波器探头ZP1025S
我们来实测验证一下,把探头ZP1025S连接到ZDS2022示波器上,通过探头测量一个频率为200M,有效值为200mV的正弦波,测量结果如图3所示,频率为200M,有效值为161mV,衰减了约2dB。从而,探头与示波器组成的系统,带宽仍然达到了200M。值得注意的是,对200M的信号并非衰减越小越好,这会带来其他方面的问题。
图-3 对200M正弦波的实测验证
探头选用的原则是,探头的带宽应不低于示波器带宽,以保证连接到示波器上之后可以充分利用示波器的带宽。当探头的带宽低于示波器带宽时,系统的带宽会受限于探头带宽,并可能产生额外的波形畸变,这种畸变是由于探头与示波器不匹配造成的。使用示波器厂家推荐的探头,可以避免由于探头与示波器不匹配造成的额外波形畸变,并在探头带宽不低于示波器带宽时,保证示波器带宽扩展到探尖。
回到前面的问题:一个200M带宽的示波器,配一个200M带宽的无源探头,能行吗?带宽会不会降低到140M?通过上面的讲解,您应该很容易得到答案:这样的配置是可行的,带宽不会降低到140M,但为保证200M的可用带宽,及避免额外的波形畸变,应尽可能用示波器厂家推荐的探头。
以上就是普科科技PRBTEK给大家分享的示波器探头带宽对示波器的影响,如果大家在选型过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK网。
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