基础进阶—示波器的 6 大高级使用技巧

基础进阶—示波器的 6 大高级使用技巧

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示波器的 6 大高级使用技巧

网上有很多介绍示波器基础知识的资源。如果您搜索相关的主题，比如触发的基础知识、探测的重要性、如何正确设置标度等等，必然会找到大量有用的结果。另一方面，您也可以从网上找到到很多非常专业化的内容。那么有没有比基础更进一步但又不是那么深奥的知识呢？其实还有另外几种先进的示波器功能不为人知。

 

通过本电子书，您将掌握示波器的一些高级功能，无论您从事哪个行业或处于何种应用环境，这些功能都可以帮助您更深入地了解设计。所有 nfiniiVision 示波器，包括新型 1000 X 系列示波器，都提供这些功能。 了解以下知识，您将可以更高效地执行测试：

  1. 使用快速傅里叶变换（FFT）发现隐藏的错误
  2. 在执行测试之前仿真算术运算
  3. 使用波特图表征器件输出
  4. 远程连接和控制示波器
  5. 使用水平模式获得新视角
  6. 使用采集模式以不同方式分析样本

 

 

目录

  • 技巧 1 - 使用快速傅里叶变换 (FFT) 发现隐藏的错误
  • 技巧 2 - 在执行测试之前仿真算术运算
  • 技巧 3 - 使用波特图表征器件输出
  • 技巧 4 - 远程连接和控制示波器
  • 技巧 5 - 使用水平模式获得新视角
  • 技巧 6 - 使用采集模式以不同方式分析样本
  • 总结

 

 

技巧 1 - 使用快速傅里叶变换（FFT）发现隐藏的错误

快速傅里叶变换（FFT）可能是示波器上使用最广泛的数学变换方法。因此，在我们的大多数示波器上都配有专用的 FFT 按钮，甚至在本电子书中也有专门的章节来讨论 FFT 方法。该功能之所以如此普遍，原因在于它赋予您全新的视角（即频域）来观察信号。

 

 

以前，您执行 FFT 分析时需要使用射频仪器，而如今，该功能已经是现代化示波器内置的常用功能。FFT 主要用来分析频率分量和可能存在的毛刺。当您使用标准示波器的时域功能时，可能看不到这些细节。但是使用 FFT 分析，您可以查看构成信号的各种分量的频率与功率。

 

 

技巧 2 - 在执行测试之前仿真算术运算

测量现有信号具有十分重要的意义，但如果需要修改信号呢？在器件实物上执行修改，通常成本会太高，而且花费的时间也太长。如非绝对必要，您不会考虑变更设计。在对器件做出实际更改之前，最好通过算术运算来仿真设计变更或预测输出结果。算术运算的用途有很多。比如：

  • 查看两个信号通过差分放大器后有什么变化
  • 分析如果电路中添加了低通滤波器，您的器件会产生什么响应 

 

 

技巧 3 - 使用波特图表征器件输出

使用波特图表征器件输出

有些器件的输出与输入有直接关系，您在测试此类器件时，必须分析它在各种频率和幅度的输入信号下的响应特性。对于无源滤波器、放大器、开关电源和音频系统等器件，这一点尤为重要。如果不执行该分析，那么很可能在某些输入条件下，器件会发生故障。您肯定不希望客户发现这种情况！

 

Keysight InfiniiVision 示波器的频率响应分析功能使用波特图来显示系统的增益和相位。您可以很快看到增益或相位中是否出现异常峰值。如果出现了多余的峰值，就表明在输入某些频率的信号时，您的设计会出现问题。您可能需要重新进行设计，所以一定要在设计过程中尽早执行这一分析。

 

 

技巧 4 - 远程连接和控制示波器

远程连接

您只需要在示波器上连好键盘并打开网站，即可远程连接示波器。有很多应用需要局域网连通性功能，例如监测仪器、远程控制仪器或执行自动化测试等等。无论您是在教育实验室、设计室还是制造车间内工作，局域网都可以帮助您改善流程。它可以让您灵活选择工作时间和工作地点。通过局域网连通性功能，多位工程师可以同时远程连接和使用示波器。这样，学生和同事不管身在哪里，都能共享使用设备开展项目工作，最终节省预算。

 

 

您不仅可以通过局域网向仪器发送远程命令，还可以在计算机上通过实际仪器屏幕和仿真的控制硬键来全方位控制仪器（见下文）。此外，您还可以轻松地连接到计算机应用软件，如 BenchVue。这样，您就可以使用 TestFlow 功能快速开发自定义的自动化测试，捕获和记录测量数据，并导出结果进行离线分析。

 

 

技巧 5 - 使用水平模式获得新视角

通过从不同的角度观察信号，可以直观地了解您的器件在各种情况下的响应特性。它具有三种不同的“水平模式”，可以为您观察信号提供独特的视角。每种模式都有不同的用途和适用范围：

 

XY 模式

XY 模式，有时又称为李萨如（Lissajous）图形，是一种非常常用的水平模式。您可以将波形绘制为通道 1 幅度与通道 2 幅度的关系图，而不是绘制为幅度（通常是电压）随时间变化的图形。这样，您就可以通过对比电压与电压、电压与电流，甚至流量与压力来分析波形。

该模式的一些常见用途包括：

  • 分析半导体器件的电压与电流
  • 在生产车间，XY 测试图形可以让工程师快速了解器件是否出现制造误差
  • 表征两个信号之间的频率和相位关系。圆圈表示信号的相位相差 90°。右侧的椭圆则表示有 45° 相移。

 

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