如何选择一个示波器—专题一

图3软件显示多个窗口
对于我个人来说,我更加喜欢我的电脑上一次只显示一个界面。当然,如果你不想用你的电脑来配套示波器使用的话,这时你也许需要的就是一台台式示波器。
二、地线在哪里?
对PC示波器,人们抱怨最多的是它探头的地线跟USB的地线是连接在一起的!所以你需要确保在测试时,PC示波器和电脑的地线间没电压差。
其实,大多数示波器在进行测试时都需要考虑这个情况,不管台式示波器还是PC示波器。如果你用欧姆表来检测一下,你会发现那个 “探头地线”实际上也是和台式示波器的系统地连接在一起。至少我曾经测试我购买的几台其他品牌的示波器,都是这样的情况。因此对PC示波器存在抱怨是不太公平的。
你也可以选用差分或者隔离示波器,他们主要用来消除在不同输入端之间的接地回路问题。他们也能给您更多的测量灵活性。比如说,如果你想要测试经过“高侧分流电阻”的电压,你就可以用差分示波器来测量了,TiePieHS4 DIFF差分示波器就可以实现这种测量。当然,你也可以给普通单端示波器购买差分探头,同样可以实现差分测量。大多数的供应商都制作这样的探头(安捷伦、泰克、PicoTech和Rigol等)。
三、输入信号类型
几乎所有的示波器都有直流耦合和交流耦合的输入,你有时可能想要去对比示波器的最小量程和最大量程。其实,不要太过考虑那些所谓的上限和下限,除非您有很特殊的要求。当您考虑示波器的最大输入范围时,请记住你很有可能需要用到10:1的探头,这就意味着一个有±20V的输入范围的示波器可以在10:1的探头的帮助下变成范围为±200V。
当考虑示波器的最小输入范围时,噪声是完全可以让你抓狂的!例如,示波器有一个1mV/div的范围,那么你就必须要考虑噪声的影响。测量一个非常小的信号时,一般不要在测量端使用有源探头。比如,你想要测经过分流器的电流的时候,是完全可以用差分放大芯片自己动手制作一个。
除了真正的测量范围,你可能也会对“偏置范围”感兴趣。在DC耦合时,大多数示波器都能够去掉一个固定的电压(用偏置功能)。例如,你可以在一个最大1.0V的输入范围下测试1.2V的输入电压,因为示波器是可以先将信号上减少1V。当然,当你需要在一些固定的电压上去掉更小的信号时,将会更加方便。
另一种常见的输入类型是50Ω阻抗输入。正常情况下,这就意味着示波器可以在AC、DC和DC50输入类型间切换。DC50的意思就是输入是有50Ω的阻抗的。一般用到更高模拟带宽的示波器上有这个功能。例如,它可以测量一个50Ω阻抗SMA连接器端输出的时钟信号。另外,50Ω的输入阻抗可以简化示波器与其他的实验仪器进行连接的步骤(不用额外配置1MΩ转50欧阻抗转换器)。如果你也想要用一个低噪声的放大器去测量一个非常小的信号,那也是没有问题的,因为你可以准确地将低噪声放大器的输出关闭。
如果你最后需要DC50的终端,你可以购买一个50Ω的直通端子,最高配套1GHz 带宽的示波器使用。可以直接连接在示波器前端,从而获得50Ω的输入阻抗。
一个大型的示波器公司往往会有不同带宽、不同输入范围,不同型号的产品。比如说,Pico5000系列最高带宽200MHz, DCAC高阻抗输入。Pico6000系列的示波器500MHz带宽及其以下的型号输入类型有DCACDC50。6000系列1000MHz带宽的示波器下只有50Ω的输入阻抗。其他的供应商几乎也是这样:在最高的带宽下也是有50Ω的输入阻抗,中等带宽的示波器有DCACDC50三种输入类型,低带宽示波器只有DCAC模式。
四、探头的质量和类型
在日复一日的使用中,没有什么东西能够跟你的示波器的探头质量那样影响着你。这是你与示波器的互动桥梁。
大多数“标准”的示波器探头是跟图4中的照片一样的。

图4通用探头
关键词: 示波器宽带采样

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