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如何利用示波器輔助你的設(shè)計(jì)？
2013-08-29
A1：帶寬是示波器最重要的指標(biāo)，因?yàn)樵跀?shù)字示波器中有ADC，它的采樣率理論上需要滿足Nyquist采樣定律，即被測信號的最高頻率信號的每個(gè)周期理論上至少需要采2個(gè)點(diǎn)，否則會造成混疊。但是在實(shí)際上還取決于很多其它的因素，比如波形的重構(gòu)算法等。泰克示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法，被測信號的每個(gè)周期只需要2.5個(gè)點(diǎn)就能夠重構(gòu)波形。也有的示波器采用線性插值算法，可能就需要10個(gè)點(diǎn)。一般采樣率是帶寬的4－5倍就可以比較準(zhǔn)確地再現(xiàn)波形。
泰克的TDS3000B系列是“實(shí)時(shí)采樣”示波器，即，它的單次帶寬（捕獲單次信號的能力）＝重復(fù)帶寬，您所說的另一種示波器的單次帶寬顯然不到100MHz，您可以看一下它的指標(biāo)。
Q2：在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？因?yàn)閹捯呀?jīng)固定了。除非需要捕捉毛刺。
A2： 帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測信號周期只需2.5個(gè)點(diǎn)就能夠最大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于4個(gè)樣點(diǎn)/周期，即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率，有些示波器甚至需要10個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號有意義。
Q3：現(xiàn)在有用數(shù)字的放大器嗎?普及率高嗎?
A3：現(xiàn)在常說的數(shù)字放大器我們一般稱之Class D放大器，它建立在PWM和delta-sigma調(diào)制技術(shù)之上，它在一些對效率要求高，但對THD要求較低的應(yīng)用中得到大量使用，如用低音放大器，手機(jī)設(shè)計(jì)中的Speaker放大器。
Q4：關(guān)于毛刺測量，以前請教過相關(guān)的技術(shù)人員，得到的答復(fù)是，示波器所能捕捉的最小毛刺就是示波器的采樣速率。是否所有的示波器都遵循這一規(guī)律？此時(shí)示波器的前置濾波器不會對它有影響嗎？
A4：不能斷言所有的示波器都是這樣。比如，有些示波器達(dá)到1GS/s，帶寬只有60MHz，顯然，1ns的毛刺不可能捕捉到。其實(shí)捕捉毛刺的能力除了帶寬，采樣率，還取決于波形捕獲率，即每秒能夠捕捉的波形數(shù)量，詳情請參見泰克關(guān)于DPO的應(yīng)用文章。
Q5：示波器接地線后，導(dǎo)致MOSFET炸掉，是何原因？
A5：為保證測試中的人身安全以及獲得良好的測量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測量MOSFET管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會產(chǎn)生問題。
剪斷地線可以防止對MOSFET管測試中的短路問題，但是也會帶來一些其它的測試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對測量信號造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的P5205，可以測量所謂的2個(gè)測試點(diǎn)都不是地的差分信號。
泰克的TDS3000B系列是“實(shí)時(shí)采樣”示波器，即，它的單次帶寬（捕獲單次信號的能力）＝重復(fù)帶寬，您所說的另一種示波器的單次帶寬顯然不到100MHz，您可以看一下它的指標(biāo)。
Q2：在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？因?yàn)閹捯呀?jīng)固定了。除非需要捕捉毛刺。
A2： 帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測信號周期只需2.5個(gè)點(diǎn)就能夠最大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于4個(gè)樣點(diǎn)/周期，即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率，有些示波器甚至需要10個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號有意義。
Q3：現(xiàn)在有用數(shù)字的放大器嗎?普及率高嗎?
A3：現(xiàn)在常說的數(shù)字放大器我們一般稱之Class D放大器，它建立在PWM和delta-sigma調(diào)制技術(shù)之上，它在一些對效率要求高，但對THD要求較低的應(yīng)用中得到大量使用，如用低音放大器，手機(jī)設(shè)計(jì)中的Speaker放大器。
Q4：關(guān)于毛刺測量，以前請教過相關(guān)的技術(shù)人員，得到的答復(fù)是，示波器所能捕捉的最小毛刺就是示波器的采樣速率。是否所有的示波器都遵循這一規(guī)律？此時(shí)示波器的前置濾波器不會對它有影響嗎？
A4：不能斷言所有的示波器都是這樣。比如，有些示波器達(dá)到1GS/s，帶寬只有60MHz，顯然，1ns的毛刺不可能捕捉到。其實(shí)捕捉毛刺的能力除了帶寬，采樣率，還取決于波形捕獲率，即每秒能夠捕捉的波形數(shù)量，詳情請參見泰克關(guān)于DPO的應(yīng)用文章。
Q5：示波器接地線后，導(dǎo)致MOSFET炸掉，是何原因？
A5：為保證測試中的人身安全以及獲得良好的測量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測量MOSFET管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會產(chǎn)生問題。
剪斷地線可以防止對MOSFET管測試中的短路問題，但是也會帶來一些其它的測試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對測量信號造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的P5205，可以測量所謂的2個(gè)測試點(diǎn)都不是地的差分信號。
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