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如今的开关电源技术很大程度上依托于电源半导体开关器件，如MOSFET和IGBT。这些器件提供了快速开关速度，能够耐受没有规律的电压峰值。同时在On或Off状态下小号的功率非常小，实现了很高的转化效率，热损耗极低。

开关设备极大程度上决定了SMPS的整体性能。开关器件的损耗可以说是开关电源中zui为重要的一个损耗点，课件开关损耗测试是至关重要的。本文仅就开关损耗测试方案中的探头应用进行介绍。

上图使用MSO5配合THDP0200及TCP0030A等探头。

以上方案中通过示波器专门的开关损耗算法，配合泰克探头，补偿探头延迟，减少了开关损耗运算过程中产生的误差。测试结果极为可靠。

TCP0030A及THDP0200参数：

探头外观图

TCP0030A

THDP0200

附：常见参数介绍

1、带宽，代表了探头可测到的zui大信号频率

2、共模YZ比，代表了探头YZ共模干扰的能力，越大代表YZ能力越强

3、输入电容，代表探头对于被测系统的负载影响，输入电容越低，影响越小测试效果越好。

如果您在选择示波器探头过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试技术工程师。

【测试需求】

开关电源(SMPS)技术依托电源半导体开关器件，如场效应晶体管(MOSFET)和绝缘门双极晶体管(IGBT)。这些设备提供了快速开关速度，能够耐受没有规律的电压峰值。同样重要的是，其在On 状态或Off 状态下消耗的功率非常小，实现了很高的转化效率，而产生的热量很低。开关设备在极大程度上决定着SMPS 的整体性能。开关器件的损耗对开关电源来说也是最重要的一个损耗点，所以开关损耗测试是非常关键的。

【测试平台搭建】

实物连接图

【测试说明】

实测图

【方案配置】

推荐解决方案：

泰克示波器MSO5+5-PWR+THDP0200+TCP0030A

方案特点：使用泰克示波器及原厂电源探头，可补偿探头的延迟，专用的开关损耗算法，提供可靠的测试结果。

如需了解更多泰克示波器相关应用方案，欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn。

对于现代的电子系统，由于其复杂性，不仅限于AC-DC，DC-DC的纹波噪声同样非常重要。纹波及噪声的存在会导致很多危害，影响电路正常工作。因故准确的测量电源纹波噪声是不可或缺的。

纹波噪声的常见测量工具是采用示波器+探头的方式，安泰测试将关于纹波测试中的探头进行介绍。

上图为使用泰克示波器MDO3/MSO4配合TPP0502探头的测试方案，主要针对工频。开关频率以及电路噪声，可针对20MHz以下的情况进行测量。量程方面达到300Vrms，由于输入电容低，可有效减少环境影响。根据需求本方案还可以对功率器件特性诸如SOA、损耗等进行测量。

TPP0502参数：

探头外观图

TPP0502

附：常见参数介绍

1、带宽，代表了探头可测到的zui大信号频率

2、共模yi制比，代表了探头yi制共模干扰的能力，越大代表yi制能力越强

3、输入电容，代表探头对于被测系统的负载影响，输入电容越低，影响越小测试效果越佳。

如需了解泰克示波器及探头更多相关应用欢迎访问安泰测试网。

示波器作为电子工程师必备的仪器，它的用途也是十分广泛的，比如纹波测试，检查频率，查看信号质量，测量上升时间、下降时间和过冲，并行总线解码分析等等，其中电源纹波测试是非常热门的应用，今天安泰测试就给大家介绍一下电源纹波测试的意义及方案。

测试要求及意义：

纹波是由于直流稳定电源的电压或电流波动而造成的一种现象，它表现为频率高于工频的类似正弦波的谐波，以及宽度很窄的脉冲波。

对于现代的复杂电子系统，除了需要 AC-DC 的电源外，更多的甚至多级电源轨的系统来说，DC-DC 的纹波噪声也越来越重要，由于纹波以及噪声的存在，会导致很多危害，影响电路的正常工作，所以，一定要准确测量电源的纹波噪声数值 。

纹波噪声的基本测量工具是采用泰克示波器 + 探头的方式，但对示波器和探头是有一些指标上的要求的。纹波噪声一般用有效值或峰值来表示。

今天安泰测试给大家推荐一套热门应用方案，泰克示波器在电源纹波测试的应用方案：

另外本次方案的主角泰克示波器3系列MDO，近期还增加了新功能，可以实现更精确的测量。

屏幕上的垂直网格读数 - 能让人快速目视检查和进行幅值测量分析。

增强的光标测量功能 - 提供一个快速的频率测量或特定波形的每秒周期数 (1/(Δt), 在排除故障时提供更大的灵活性。

在使用e*Scope程控示波器时，能导出省墨模式屏幕截图 - 现在您可以在使用e*Scope软件的时，通过远程网络浏览器反转显示器并进行屏幕截图，而无需保存文件。在报告中添加波形捕获时节省时间，节省打印成本。

安泰测试作为泰克长期合作伙伴，为客户提供泰克示波器选型，样机演示，培训和维修一站式服务，如果你想了解泰克示波器更多详细应用方案，欢迎咨询安泰测试网。

【测试原理】

泰克环路响应测试方案使用一台任意波函数发生器AFG提供一个单一的源扫描指定的频率范围，画出每一点的振幅和相位。信号通过信号注入器(如PIC OTEST公司J21xxA模型)引入控制环路，得到的增益图和相位图(波德图)用于自动计算增益和相位裕度，使用光标允许您查看任意频率上的增益和相位值，从而判定电源环路的稳定性。

【测试平台搭建】

实物连接图

信号连接图

【测试说明】

【方案配置】

1.经济解决方案：

泰克示波器MDO3/MSO4+AFG选项+信号注入器J2100A+TPS-5000-CLR软件+2根P2220/P2221（1:1 探头）

2.高级解决方案：

泰克示波器MSO54+AFG选件+5-PWR+信号注入器J2100A+2根TPP0502（2:1探头）

特点：

专用的环路响应测试仪器价格昂贵，公司测试资源有限。泰克基于通用示波器配套经济型的附件可轻松实现环路响应测试评价，大大的提升测试仪器的使用价值。

如需了解泰克示波器更多应用，欢迎访问安泰测试网。

       开关模式电源（Switch Mode Power Supply，简称SMPS），又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源（例如市电）或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备。

       因此开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、LED照明、工控设备、通讯设备、电子冰箱，等数码产品消费电子等领域。不过开关电源比较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚未加以处理，可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备，容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害；同时也会降低了电源的效率；更有甚者较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器，对人员也会有一定的危险性；当然会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。

       针对客户实际情况给客户配置了示波器TBS1202C+1:1探头P2220的方案。客户主要做自身设备的供应的电源模块进行测试，供电输入是市电，输出端主要是DC电压12V，对带宽要求不高，客户结合自身选择200M为未来测试留有余地，而且本身TBS1000C系列产品对于纹波测试中信号捕获也有很好的效果；配置的P2200探头除了有普通的10X衰减档位，还有1:1等比例衰减，有效减少噪声的引入。

CH2用普通10X探头测试 CH1用等比例1:1探头P2220测试

       通过对比测试发现，相较于普通探头等比例的探头配置能够有效减少纹波测试中的噪声，看到真实的纹波信号。

       配置要求:针对纹波要求，信号频率不是很高，如果需要看高频谐波噪声可以适当提高带宽，100M带宽足够，探头配置需要等比例1:1探头即可。

系统配置参考

      普科科技PRBTEK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，满足客户多样化测试需求，库存充足，价格合理。详情访问官网www.prbtek.com

CYBERTEK近场探头套件主要用于电子产品的电磁场测量，实现干扰源快速位，多种形状的探头，宽频率范围，可以完成多种的电磁场测试任务。广泛应用于检测器件或者是表面的磁场方向及强度；机箱、线缆、PCB模块等磁场泄露情况；甚至可以到IC引脚以及具体的走线，从而判断干扰产生的原因，提高产品设计水平，缩短产品开发周期。

（EM8030 近场探头+EM8020A/B 放大器）专为近场测试设计的探头,适用于电子产品的电磁场测量。

一、为什么要近场测量

在EMC 测试认证标准中，是远场测量，远场测试只是能给出频率信息。显示各个频点的辐射强度，但是没有给出具体的位置信息。为了通过测试，如果没有目的的对电路进行更改，将会花大量的时间，精力，经费。加长了产品的研发周期。所以必须对产品的辐射根源进行排查，这样就要用到近场探头来具体定位干扰源，后级接放大器，可大大提高测试灵敏度。

二、CYBERTEK 近场探头套件特点

1. 宽频率范围，多种形状的探头，可以完成多种的电磁场测试任务。

2. 通过移动探头可以检测出磁场的方向和分布，适用于机箱线缆电磁泄露，IC 引脚区域，EMC 器件等的磁场检测。

3. 无源探头，可以直接连到频谱分析仪或者示波器的50 欧姆输入端，方便检查使用不同手段对磁场或者电流的变化。如果应用场合的信号比较弱，可在后级增加EM8020A/B 放大器，增益约20dB/30dB，提高系统测试灵敏度！

4. 探头轻巧，使用方便。

三、测试示意图

CYBERTEK EM8030 近场探头测试频率可达3G，在产品的开发期间可用探测PCB 的磁场变化情况。如电动机磁场辐射强度很强，可以不加放大器。示意图如下：

四、测试方法

第一步利用EM8030-1 或者EM8030-2 检测大概磁

第二步利用EM8030-3 或者EM8030-4 实现准确定位，示意图如下：

五、应用案例（开关电源）

第一步：利用EM8030-1 探测PCB 某处磁场大概强度

从图上可以看到：10MHz 附近70MHz 附近107MHz 附近有较强的磁场辐射

第二步利用EM8030-3 进一步定位（发现探头附近有两个很长的引线，探测这两根线）

上图看到探测到的这根线（该线为电池供电时的初级线圈）辐射比较强，频率在10MHz 附近和70MHz 附近！

上图看到探测到的这根线（电压输出线）在频率107MHz 的辐射比较强（上图中的10MHz 处点辐射也很强，后来发现是频谱仪的问题）通过以上两步基本查到了不同频率点的辐射源，下面的问题相对就比较容易了！当然我们可以看到上图的信号比较微弱，这时可以使用EM8020A/B 放大器，测试效果如下：

上图看到加放大器后，看到测到的辐射强度明显增加，灵敏度提高很多！

       高压差分探头是一种用于动力与电气工程、电子与通信技术、航空、航天科学技术领域的计量仪器。主要用于观测差分信号，差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。

示范一个错误测试操作：

       测试场景：直接从市电插座取电接入 3W 非隔离开关电源电路板，使用示波器测试输出电压，此时示波器通过另外一个插座直接从市电取电。

       测试后果：在将示波器接到输出负极的一瞬间，漏电保护开关跳闸了！

       经过咨询、分析，才明白由于没搞懂“示波器地线与市电的零线、火线还有大地址间的关系”才导致错误的测试操作，该操作不仅会让市电跳闸，还可能会把示波器烧坏！

       下面PRBTEK为您介绍如何使用高压差分探头的示波器安全测量市电，下图表现出火线、零线和地线的关系：

       火线（L）：也称相线，由发电站或变电站提供，电压 220V，人体接触会有危险；

       零线（N）：为火线提供回路，在发电站或变电站端接地；由于是远端接地，因此在居民楼用户端电位不一定为零，可能带弱电，但相对安全；

       地线（E）：零电势参考点，在居民楼用户端接大地，零电压，JD安全。

       错误的测量方法：

       如下图，“普通的示波器与市电没有隔离，外壳金属端与探头的负端（地）均与地线相连，当用示波器直接对零线火线测量时，就会间接地把零线或火线对地线短路（等效于图中红色虚线）”。

       使用示波器测试直接接市电的电路板时，虽然不是直接测试市电，但同样的道理，市电会通过电路板的线路与示波器的地线相连，进而连接到大地的地线 E，同样导致零线或火线对地线短路，非常危险。

       而对于这种场景：示波器直接接市电，电路板接 AC Source，此时对电路板进行测量，甚至测量 AC Source 的输出电压却无故障保护出现的情况，是因为 AC Source 本身就是一个隔离电源，其输出的 AC 电源实际上已经跟市电隔离开来，因此示波器地线与其相接时不会产生短路回环，造成故障的出现。

       基于上面的错误方法，我们可能会想到将示波器的电源地线人为断开或者使用隔离变压器的方法对示波器供电，达到断开测试环路的目的，但这种方法属于“浮地”测试，同样不予推荐。如下图：

       推荐的测量方法：

      “A-B 伪差分测量”

       采用普通无源探头应用“A-B”法对市电进行测量时，应将两通道探头的负端（地）均接至电源地线，一个通道的探头探针（正端）接零线，另一个通道的探头探针（正端）接火线（如图所示），则两通道的测量差值即为市电波形。

高压差分探头测量

      应用高压差分探头测量市电，火线和零线测试点正反接都没关系，探头内部通过高阻的方式将测量端的地和示波器的地隔离开来，不会造成短路问题，这是ZJ的推荐方式，安全方便。

       PRBTEK在这里提醒工程师要正确使用测量仪器，避免错误的测量方法导致仪器的损坏，以上就是PRBTEK为您介绍如何使用高压差分探头的示波器安全测量市电，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。

高频手术器简介：

高频手术器又名高频电刀，是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械 。它通过电极JD产生的高频高压电流与机体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。

其基本结构框图如下，高频电刀一般由高压电源、低压电源、振荡单元、功率输出、电切、电凝选择等单元组成。

电源单元包括电源变压器等，初级为220V交流电输入，次级输出高压和低压两路。震荡单元包括震荡线圈、电容，电子管或晶体管等，其功能是用来产生高频电流。功率输出单元包括晶体管（电子管）及输出功率调节电路，其作用是来将高频电流作功率放大并将其输出到电刀部件；电切、电凝选择单元主要是选择临床需要的电切和电凝的功率，通过专用刀柄，就可以完成切、凝的临床任务。

根据振荡单元的不同，其常见的输出波形有如下几种，波形频率一般为100KHz~5MHz之间，电压从1V~100V之间，电流从1mA~5A之间。

测试方案：

单极输出测试泰克示波器MDO34 3-BW-100 / MSO44 4-BW200+TCP0030A*1

双极输出测试泰克示波器MDO34 3-BW-100 / MSO44 4-BW200+TCP0030A*2；THDP0200（可选配）

双路以上测试泰克示波器MSO46 4-BW-200 / TCP0030A*3；THDP0200（可选配）

测试要求及方案特点：

1、要求测试从输出端电压/电流从开始输出到稳定一段时间的波形,同时对其稳定状态波形进行测试，这需要示波器在多通道下仍有足够的记录长度。我们MDO3系示波器每个通道均能达到10M记录长度，MSO4系示波器标配记录长度每个通道可达到31.25M。

2、需要自动读出某一段电压/电流波形的ZD值、有效值，需要示波器有选通测量功能。MSO3/MSO4示波器自动测量选项中有“全部记录长度/屏幕/光标之间”三种选通测量。

3、产品输出功率为关键指标，通过测试输出电流有效值平方乘以负载电阻求得，因此在满足1、2要求的前提下，电流测量精度越高越好。我们TCP0030A电流探头最小电流分辨率可达1mA,典型精度可达1%~1.5% . 泰克示波器 MSO46能同时测试三路电压三路电流，DC 增益精度1%，12位ADC，在该应用中还可以开启High Res 模式使垂直分辨率达到16位，很大的提高了示波器测量精度。

该产品测试图如下

以上就是安泰测试介绍的泰克示波器MDO3系、MSO4系在高频手术器测试中的应用，如想了解泰克示波器更多应用方案欢迎访问安泰测试网。

嵌入式系统设计愈加复杂，除了传统的模拟及数字信号，在很多情况会引入射频信号，很多客户犹豫是否需花资金购买一台专用频谱分析仪。泰克新一代示波器创新的推出了spectrum view频谱视图功能，大大提升了示波器频谱分析的性能，还支持强大的解调功能，并提出一种时频域联调的新测试方法。

Spectrum View是一款功能强大的频谱分析工具，它的引入开启了全新的时频域信号分析，它提供专业技术以及信号发生和分析功能，让客户可以轻松应对 RF、无线和微波设计挑战。

泰克示波器在无线信号中的典型测试：

频域分析

解调功能

频谱视图分析

推荐产品：

泰克示波器MSO4/5/6系列的频谱视图的混合域分析功能让用户只需要购买一台示波器也可以完成无线信号测试，这无疑是帮助客户节省一大笔费用，毕竟一台频谱分析仪的价格不便宜呢。

安泰测试作为泰克的长期合作伙伴，致力于为客户提供全面优质的服务，安泰测试专业提供设备选型和测试方案的提供，为西安多家企业、院校和研究所提供泰克示波器现场演示，确保客户“演”见为实。如果您想了解更多泰克示波器相关应用方案欢迎访问安泰测试网。

纹波是电源的核心指标，但如何准确测量纹波却是一个被广泛忽略的问题。也许您认为不就是示波器交流耦合，然后把探头点在电源上吗？事实远非如此，这里普科科技PRBTEK将为您呈现纹波测试的正确方式。

一、探头的选择

在十几年前，很多公司的电源测试标准中都有明确的规定，要求使用1:1 探头进行测量。因为这种探头不会损失示波器的测量档位，比如示波器原来Z小档位是2mv/div，使用1:1探头就仍然可以通过这个档位测量纹波，即可以准确测量出10mv以内的纹波。但是由于这种探头的带宽只能做到6MHz左右，所以随着开关电源频率的提升，这种探头便不再适合使用。

目前常用的电源测量探头是10:1无源探头、100:1无源探头、高压差分探头。探头的选择上首先要考虑电压范围，被测电压不要超出探头允许的范围。比如说一般的10:1的无源探头，其低频耐压值是300VRMS，且随着频率的升高而降低，如图1所示。使用之前将测量信号的电压范围设置在此范围内，否则将无法进行正确的测量。

图1 无源探头输入额定电压曲线

除此之外，还需要考虑探头衰减比对底噪的放大，从而判断信号的真实有效部分。采用探头测量时的示意图如图2所示，其中Gn1是虚拟的一个噪声源，表示示波器的本底噪声，而Gn2表示探头的本底噪声。由于信号经过了探头的衰减，为了还原真实信号的大小，示波器内部会对信号再进一步放大，而此时Gn1和Gn2也就跟着被放大，其放大倍数就是衰减比的倒数。所以衰减倍数越大，其测量系统的本底噪声也就被放大的越多。

图2 底噪放大示意图

例如使用500：1高压差分探头进行测量，示波器本底噪声是1mv，探头噪声为为1mv，这样累加噪声是2mv，再经过500倍的放大，其本底噪声就达到了1V，此时就需要考虑，1V的噪声是否在允许范围内。如果您的被测系统纹波本身也就只有1V或者更小，那1V的噪声显然是不允许的。

二、接地方式的选择

传统的使用习惯上，示波器的接地方式就是那根长长的接地夹线。如图3所示，这种接地方式，确实是一种简单方便的接地方式，但是却并不是一种严谨的、准确的接地方式。

图3 接地夹线示意图

由于地夹线比较长，其会形成一个寄生电感Lgnd，随着夹线的增长，这个电感也会增大，而这个回路电感会和示波器探头的输入电容Cin产生谐振。这就导致示波器的幅频特性变得不平坦，导致测量不准确。其等效电路如图4所示：

图4 接地夹线等效电路图

但是这还不是接地夹线Z致命的。开关电源，随着开关管的开合，不仅仅产生了电源纹波，同时也产生了很多电磁干扰，通过空间进行辐射，而这部分辐射就会被接地夹线与探头形成的线圈给接收到，再加上示波器是高阻输入的，就导致这部分信号对测量的干扰非常可观。电磁干扰虽然也可以说是电源的一项参数，但是这部分信号是无法通过示波器探头来进行准确测量的，测量出来的值是毫无意义的。

因为以上两点，所以在测试电源纹波时，是不应该使用接地夹线的，而应该使用接地弹簧。如图5所示，这样既降低了环路电感从而保证了较好的幅频特性，又降低了电磁辐射的引入。

图5 接地弹簧示意图

如果是使用的高压差分探头，则应该将两根输入线双绞在一起，用以降低环路面积。

三、滤波器的应用

上面讲了两种情况，能够有效增强测量结果真实性方法。但有些情况无法按这两点来操作。比如利用高压差分探头进行测量，一般有两个衰减比可以选择：50:1（MAX 130V）、500:1（MAX 1300V）。若测量的电压是200V，这时便发现只能选用500:1的探头衰减比。而按第一部分内容中的计算可知，本底噪声有1V左右，这个底噪就有些偏大了，会影响Z终的结果。再比如有些测量情况下不方便固定接地弹簧，而必须使用接地夹线进行固定，但是这样又会引入大量的电磁辐射干扰。

这时候就需要使用滤波器了。噪声和电磁辐射的干扰也和正常信号一样，也是分频段的。如果我们把一部分频段的噪声滤除掉，就可以大大降低底噪和辐射干扰。但是我们又不希望关心的信号被滤除掉，这就需要使用低通滤波器了。

示波器都会有一个20M带宽限制的功能，就是为了降低底噪和辐射干扰，将关心的信号从一堆混乱的信号中摘出来。但是随着开关电源频率的升高，频率的多样化，一个固定的20M带宽限制显然已经不再够用了。

所以，您在测量时，只需要预估一下自己想要测量的频率范围，然后设置好数字滤波器，就可以使你的示波器拥有更低的底噪，使得测量更加准确。

总结

以上是普科科技PRBTEK分享的一些测量电源纹波的注意事项，归纳如下：

1、探头的选择，需要结合探头的耐压范围和被测信号的电压范围来选取，同时还要考虑探头衰减比对本底噪声的放大作用。

2、接地方式的选择，应该尽可能的降低接地回路，如使用接地弹簧。这样既能改善幅频曲线，又能降低电磁辐射的干扰。

3、灵活的使用数字滤波器，将我们需要的信号从“纷纷扰扰”的噪声中提取出来，使得结构更加精确。

4、通过FFT的后期分析功能，可以更加准确的测量开关频率上的噪声大小。

如果您在使用过程有什么问题，咨询普科科技官网：www.prbtek.com

测试需求：

调制解调是非常重要的通信技术，也是通信原理课程中必须掌握的知识点，调制解调实验更是通信类实验中的必做实验。调制解调实验主要目的是让学生理解调制解调的工作原理，通过使用测量仪器（比如示波器）观测调制解调电路输出的各类信号波形（包括：载波，调制波，已调波，解调后的波形）并进行必要的测量，学生可以直观的掌握调制解调的原理。目前高校基础实验室中较为常见的是双通道示波器，对于调制解调电路信号不能在一次测量中全部观测到，普源示波器 DS1000Z系列四通道可以很好的满足此类测试需求，如下图所示，示波器可以在同一屏幕上观测载波，调制波，已调波，以及解调后的波形。

测试方案：

教学实用功能：

自动测量——专用测量键

普源示波器DS1000Z提供24种自动测量参数，所有参数可通过面板左侧的专用测量菜单键一键调出。

自动测量——参数图标

每个测量参数都有参数示意图标，显示每个测量项目测量的是波形的什么参数，且图标的颜色会根据测量信源的选择自动调整颜色，让学生更直观的理解测量参数的意义。

自动测量——自动光标

自动光标会标记出当前所选测量项对应的波形参数位置，图像化方式有助于学生理解测量结果。

AUTO键锁定

教师可以锁定示波器上面板上的Auto按键，禁用自动设置示波器的功能，让学生更多的亲手设置示波器的垂直、水平、触发等参数，得到正确稳定的波形显示。按示波器面板上的【Utility】键，进入“Auto选项”菜单，按下“锁定”键即可锁定按键，如需解锁，需要发送远程命令“:SYSTem:AUToscale1”解锁。

一键截图

学生可以方便的把实验过程中示波器的屏幕图像拷贝到U盘中，方便课后的分析和填写实验报告。将U盘插入示波器前面板的USB接口，然后按面板右侧的打印键，即可将当期屏幕图像保存到U盘中。

设备选型方案

如需了解更多测试方案或者产品，欢迎访问安泰测试网。

示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要，它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件。简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。

几乎所有示波器都标配了10X衰减无源探头，因为这种探头是在多种应用中进行测量的佳选择。为覆盖范围广泛的应用，通用探头的带宽一般在DC-500MHz，一般能够测量几百伏的电压。进行低压测量的用户通常会落入使用示波器标配10X探头的陷阱——后得到的结果并不准确，因为10X无源探头在毫伏级的低压范围内并不能准确地进行测量。

在进行低压测量时，必需考虑示波器的灵敏度、探头衰减、系统噪声、探头接地、探头输入阻抗、AC耦合、探头偏置和探头带宽。

大化示波器的垂直灵敏度

垂直灵敏度表明了示波器垂直放大器能把信号放大到多大。在大多数泰克示波器上，在没有连接探头的情况下，Z灵敏的垂直设置是1mV/格。如图1所示，在连接2X探头时(通道1)，测量系统的最小垂直标度因数是2mV/格；在连接10X探头时(通道2)，最小的垂直标度因数是10mV/格。

图1：2X探头(CH1)和10X探头(CH2)最低的系统垂直分辨率

许多泰克示波器有10个竖格。在10mV/格设置的系统中使用10X探头时，100mV信号会把屏幕填满(10mV/格×10格)。我们仍使用10mV作为低压测量实例。在使用10X衰减探头时，把示波器通道调节到最小垂直标度10mV/格，这个信号在屏幕上只跨过了1个竖格。这个实例在图2中显示为通道2上的蓝色轨迹。但是，在使用2X探头测量同样这个10mV信号时，它将跨过5个竖格，因为这条通道的垂直灵敏度可以调节到2mV/格。图2也显示了使用2X衰减进行的10mV测量，如图2上的黄色轨迹所示。

图2：探头(CH1)和10X探头(CH2)进行的10mV测量

用户应一直设置“V/格”，以便信号几乎填满整个屏幕。否则，就不能更详细地查看信号，示波器数字化器便得不到全面的利用。在上面的10mV测量实例中，在连接10X衰减探头时，我们只利用了示波器数字化器十分之一的处理能力，因为信号在屏幕上只跨过了1个竖格。在2X衰减探头时，信号能够跨过5个竖格，现在利用了数字化器一半的处理能力。利用的数字化器处理能力越强，捕获的信号分辨率越高。

改善测量系统的信噪比

探头的衰减因数(即1X、10X、100X)是探头使示波器输入信号幅度降低的量。1X探头没有降低或衰减输入信号，而10X探头则会在示波器输入上把输入信号降低到信号幅度的1/10。如图3所示，输入电压到达示波器输入，除以探头的衰减因数，表示为VIN除以衰减。

图3：输入信号、探头衰减和随机噪声

探头衰减扩大了示波器的测量范围，可以测量更大幅度的信号。但是，在测量低压信号时，探头使信号衰减，然后示波器放大信号，导致信噪比下降。信噪比公式(SNR)为：

其中，Attenuation为探头的衰减因数；VNoise一般用示波器产品技术资料中的随机噪声表示。

将此处和以下两式中的“SRN”改为“SNR”

为使用公式1，必须确定VIN和VNoise。例如，如果在低压测量中为VIN分配的值为10mV，那么示波器的设置为1mV/格，而不管探头衰减是多少；又例如，示波器的随机噪声指标为150uV+8%的“V/格”设置，在1mV/格设置下，VNoise为230uV。使用这些VIN、VNoise和探头衰减值，可计算出10X探头和2X探头的SNR：

使用10X探头计算SNR：

使用2X探头计算SNR：

在10mV测量中，2X探头的信噪比为21.7:1；10X探头的信噪比为4.3:1。很明显，衰减较低的探头提高了测量系统的信噪比，因此，这种探头更适合进行低压测量。

谨慎使用长地线，特别是在变压器和开关单元附近

长地线非常方便，因为用户只需连接接地一次，便可在地线范围内探测多个测试点。但是，任何一条导线都会分发电感，分发的电感会对AC信号做出反应。信号频率越高，对AC电流流动的阻碍性越大。地线的电感与探头输入电容相互作用，在某个频率上将导致振铃。下面的公式描述了振铃频率：

其中：f是振铃频率；L是探头接地解决方案引起的电感；C是探头的输入电容。

这个振铃是不可避免的，可能表现为幅度衰落的正弦曲线。在地线长度提高时，电感会提高，测得信号将在较低的频率上振铃。通过限制探头的接地长度或选择输入电容较低的探头，可以降低振铃的影响。

改善振铃频率的一个简单的解决方案是使用一条较短的地线，如短接地弹簧。图4左侧显示了采用短接地弹簧的探头图片。通过使用短接地弹簧，电感降低，C值下降，便能把电感振铃推过关心的频率范围。

电感量最低、同时又能获得安全接地连接的接地解决方案，是安装在探头尖端机箱上的测试插座(泰克部件编号131-4210-00)，如图4右侧所示。插座可以插入用户的测试电路板中，把地线长度缩短到接近于零。

地线还可以作为衰减器或环路，引起电容和磁性耦合效应。缩短地线长度还有一个好处，就是减少受到变压器和开关器件附近的放射性辐射。如果要求较长的地线，那么用户应注意，不要把地线放在变压器或者开关器件附近。

使用高输入阻抗的探头

在把探头插入电路时，探头会对被测电路产生一定的影响。探头拥有电阻单元、电感单元和电容单元，可以想象，如果电阻器、电容器或电感器被插在测量点上，那么，它会改变电路的特点。用户应该了解探头的输入阻抗指标，以使探头负荷的影响达到最小。

使用示波器的AC耦合功能，或调节探头偏置

一个测量挑战是测量位于DC信号顶部的低压AC信号。有多种选项可以帮助用户把重点放在信号的AC部分。在使用有源探头时，用户应使用探头的偏置控制功能——可以使用探头偏置，去掉探头放大器中的DC成分。

在使用低衰减无源探头观察这些类型的AC信号时，用户应使用示波器上的AC耦合功能封锁DC成分，只显示AC信号。

使用拥有充足带宽的探头

在选择拥有足够带宽的探头时，经验法则是：探头带宽应该是被测信号带宽的五倍。在评估简单的信号(如正弦波)和检定频域中发生的事件时，带宽是一个有效的指标。

哪些探头适合进行低压测量？

进行低压测量的最佳探头是有源探头或差分探头(如泰克TDP1500差分探头)，其可以选择1X和10X衰减范围。在1X设置下，这些探头不会降低或是衰减信号，得到的测量结果SNR更高，分辨率也更高。共模抑制功能是使差分探头成为低压测量(如纹波)最佳选择的功能之一。共模抑制允许探头抑制两个探头输入上共同的信号，如变压器或开关模式可能发生的耦合。有源探头和差分探头一般还拥有较高的带宽和较低的探头负荷效应。

泰克TPP0502提供了一种性能优异且成本较低的备选方案。TPP0502同时拥有无源探头的优点和有源探头的优点：坚固耐用、性能高、成本较低。除2X低衰减范围外，TPP0502在探头尖端提供了高带宽(500MHz)、大动态范围(300V CAT II)和高输入阻抗，主打指标为2MΩ和12.7pF。由于500MHz带宽，TPP0502提供的性能明显要优于业内其它低衰减无源探头，后者最大可以提供25MHz的带宽。探头带宽有限会导致用户漏掉可能影响被测信号的频率成分。

在进行低压测量时，必需评估探头，考察探头的衰减和输入阻抗指标。有源探头或差分探头(如TAP1500和TDP1500)是最高效的低压测量探头，泰克TPP0502则提供了一种经济的通用低衰减无源探头，在准确进行低压测量方面也有非常强的能力。

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1. 交流电容C-V测试模块

【纳米发电技术概述】

纳米发电机，是基于规则的氧化锌纳米线，在纳米范围内将机械能转化成电能，是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为三类：

一类是压电纳米发电机；第二类是摩擦纳米发电机；第三类为热释电纳米发电机。一般被应用在生物医学，军事，无线通信，无线传感。

【测试难点】

1、发电机产生的电流小

由于纳米发电自身的技术特点，在研究过程中需要测试单位面积机械能产生的电能，测试产生的电压，微小的电流及功率信号，电压基本在几伏甚至几十伏，而电流一般都是uA甚至nA级别，功率在mW甚至uW级别。如何精确的测试微小电流及功率信号比较困难，对测试仪器精度和稳定性要求非常高。泰克吉时利公司专注于微小电信号测试，史上多位物理学诺贝尔奖获得者都使用和信赖吉时利测试仪器。在纳米发电研究中，吉时利的产品仍是业内大多数人的选择，尤其在微小信号测试值得信赖。

2、大电机的内阻大，开路电压测不准

上图为您介绍了测量灵敏度的理论极限取决于在电路中的电阻所产生的噪声。电压噪声是与垫着、带宽和温度的乘积的平方根成正比的。从图中可见，源电阻限制了电压测量的理论灵敏度，也就是说能准确测量一个1Ω源电阻的1uV信号时，如果该信号的源垫着变成1TΩ，则该测量就会变得不可能。因为在源电阻为1MΩ时对于1uV的测量已经接近理论极限了。这时候采用通常的数字万用表是无法完成这类测量的。了解了这个原理，选择合适的仪器是保证准确测试微小信号前提。

3、信号变化快，很难测电压或者电流峰值

由于机械的拉伸和冲击碰撞运动都是在短时间内完成，而评价一个纳米发电机的性能高低的一个关键因素是其输出的峰值电流和峰值电压，以及峰值功率，而采用传统的表由于采样率不足，就可能导致峰值点采集缺失，从而会误导实验人员，导致错失机遇。

而吉时利的高阻计内置了模拟输出端口，通过将测试信号转化为一个2V的模拟电压信号进行实时输出，这样只需要在外部再加一个高速/高ADC的采集系统就可以将快速变化的电流，电压和电阻进行实时采集。

【纳米发电测试方案】

微小电流信号测试应用

采用高内阻的吉时利静电计6517+数据采集仪DMM6500+纳米发电采集软件来进行微小纳米发电电流数据采集。

纳米发电矩阵应用测试

由于现在纳米发电机中有一部分已经转向实际应用研究，其中之一就有压力传感方向，而矩阵式压力传感器的测试是很多老师和同学比较头疼的一个问题，为了解决这类问题，我们就根据要求搭建了一个测试方案如下：

测试配置：

西安安泰测试作为泰克吉时利的长期忠诚的综合服务商，具备专业的技术支持和选型能力；经过十多年的发展，已经服务西安本地乃至西北五省各大研究所院校企业单位众多单位，深受客户广泛好评。安泰测试欢迎各位有需求、有疑问的电子工程师访问安泰测试网。

USB 2.0速度从USB 1.1上的12 Mbps扩展到 480 Mbps，为作为更高性能PC补充的下一代外设提供了连接点。

USB2.0 提供了下述速度选择：

对USB 2.0设备来说，应在测试分组检验过程中检验单调性。示波器要有足够的采样率才能够真实的观测到在500ps的上升时间内是否出现非单调性，今天安泰测试给大家分享一下泰克示波器在USB2.0的测试，此方案能够完全满足这一测试需求。

泰克USB2.0测试设备方案：

泰克示波器：

泰克示波器DPO7000\DPO70000

泰克探头：

P6248 差分探头/P6245 单端有源探头/TCA-BNC转接头/ TCP202 电流探头

软件：

TDSUSB2 应用软件

USBHSET 软件 (测试高速设备要求使用该软件)

TDSUSBF 一致性测试夹具

泰克方案优势：

完全符合 USB-IF 对 USB2.0 一致性测试进行的测试

自动眼图分析

自动示波器设置消除了耗时的手动设置

高速专用测试

接收器灵敏度

完善的一致性测试夹具

自动测量上升时间和下降时间

用户定义容差测试限制

自动生成报告，详细的统计结果，可以进行深入分析

自动相差校正，保证测量的精确性 保证测量的精确性

联机帮助提供了帮助功能

泰克示波器在USB2.0的测试对于大多数用户来说，肯定是不错的选择，但是如果要购买这一套测试方案，成本还是非常高的，对于短期进行测试的用户来说，安泰测试建议选择租赁，安泰测试提供完整的USB2.0测试租赁方案，如需了解更多相关测试方案，欢迎访问安泰测试网。

       旋变传感器的作用是检测转子位置信号，并把该信号转化为电信号传递，给控制器进行解码获得转子转速，旋变传感器由于适应性强，可靠性好，在电机中应用非常广泛，特别是在新能源汽车里面尤其多，随着第三代半导体的应用，在电机中所具有的高频噪声越来越多，如何准确观察到信号是否被干扰，如何盘底其噪声成分，以及如何处理就摆在了工程师们面前，那我们今天就来聊聊旋变传感器的噪声测试和分析。

那如何确定噪声是真的还是探头引入的呢？如下图：

       这是利用两种不同探头分别测试SIN和COS信号，从这张图上面大家可以看到C1和R1测到的信号明显要比C2和R2的信号更干净，这是因旋变信号由于其特殊位置导致其很容易受到电机复杂电磁环境的干扰，尤其是共模干扰，因为SIN和COS都是通过差分走线，所以差分的干扰很容易被消除，共模干扰不容易被消除，所以为了能够更真实的观察其共模干扰到底是不是真实存在的，就需要使用共模抑制比更高的探头来进行测试。

       差分探头的共模抑制比一般比单端探头好很多，但是不同的差分探头也不一样，那么我们比较以下两种差分探头的共模抑制比。

       从两张图中可以看到下面这个探头明显共模抑制比更高

       那在面对共模干扰问题比较大的环境的时候更能真实反映信号质量，而不需要去通过猜测来判断到底是探头问题还是信号本来的问题，那当我们知道信号有噪声的时候我们怎么知道噪声频率成分是什么样的呢？

       为了判断信号频率成分，一般大家想到的办法就是通过FFT来进行分析，但是FFT由于其原理限制，导致他会有天生的缺陷，比如分析频率范围只有采样率一半，频率分辨率受记录长度影响，这就导致我们在进行频域分析的时候需要将时间档位设置很大才能处理，如下图所示：

       从上图可以很明显的看到不同记录长度下的频率分辨率，记录长度越大，分辨率越高，这些影响因素会极大的提高了我们进行频域分析的难度，而目前最方便的方式就是在前端采集之后就进行数字下变频，然后进行正交转化。

       最终得到频谱，这样有三个好处：

       1. CF，SPAN，RBW都可以不受采集波形长度和采样率影响

       2. 可以进行时频域联调

       3. 可以进行调制域分析

       我们通过这个全新的方法来进行分析的效果如何呢，下面的截图大家可能就一目了然了。

通过上面的截图我们可以观察几个特殊的点：

       1. 同时观察两路的频谱

       2. 可以通过移动波形下方的黄色方框，来分析不同时刻的频谱，从而知道信号在不同状态下的噪声频谱状况

       3. 可以对调制信号进行解调

       一旦通过频谱分析找到了信号做具有的噪声成分之后，我们就可以利用示波器自带的滤波器对信号进行有针对性的滤除，这样就不需要工程师来实际搭建滤波器电路，就可以知道滤除效果，从而帮助工程师快速开发合适的滤波电路。具体实现有两种方式。

       第一种方式：利用软件生成滤波文件在示波器上面加载滤波文件，即可对信号进行滤波。

       第二种方式就是直接使用示波器自带的任意滤波器进行滤波，所以我们在做信号噪声分析的时候都可以采用以上三步来进行处理，

      1. 用合适探头观察到真实信号

      2. 利用SPECTRUM view进行信号解析，知道噪声成分

      3. 利用噪声成分设计合理的滤波器

       以上内容由普科科技PRBTEK整理，公司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，满足客户多样化测试需求，库存充足，价格合理。详情访问官网www.prbtek.com