文章 概述

示波器 是電子工程領(lǐng)域中不可或缺的工具。通過掌握示波器的使用技巧和方法，工程師可以更好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，提升自己的工作能力和專業(yè)水平。我們經(jīng)常在設(shè)計研發(fā)過程中使用到示波器。本文將介紹示波器的一些基本概念，以及如何使用示波器實現(xiàn)基本的測量。

1. 示波器探頭

探頭 分為很多類型，包括：高阻抗無源、低電容、單端有源、差分有源、高電壓和電流探頭。其中，無源探頭很常見。

實際測量信號，有可能會很大，超出了示波器的輸入閾值。這時就需要一個帶有衰減器的探頭，比如常見的 10X探頭 ，可以使輸入信號衰減10倍。

Digilent 的 460-004 示波器探頭1X/ 100X

還有一種 1X/10X探頭 也很受歡迎，因為它們在探頭體內(nèi)包含一個開關(guān)，可以讓您在1X位置，10X位置和輸入線連接到地線的位置之間切換。然而，1X/10X探頭的一個缺點是：當(dāng)您需要它處于10X位置時，您可能會意外地將它留在1X位置。這可能導(dǎo)致定性和定量測量誤差，因為衰減不是您所期望的，頻率響應(yīng)與10X位置的頻率響應(yīng)有很大不同。

示波器通常提供 50 Ω 或 1 MΩ 的輸入端口。50 Ω 端口通常與匹配的同軸電纜配合使用，以連接到帶 50 Ω 電流源的電路元件。

使用 1 MΩ 輸入端接來連接電路時，源阻抗更高。這種連接可以通過多種方式實現(xiàn)，包括直接使用電纜或 X1 探頭 ，或者使用高阻抗探頭。

DigiKey 示波器探頭

2. 探頭連接

將探頭上的開關(guān)設(shè)為1X，將探頭連接到示波器上的通道1。要做到這一點，將探頭連接器中的槽與CH 1 BNC上的鍵對齊，推動連接，并向右扭轉(zhuǎn)以將探頭鎖定到位。將探頭尖端和參考導(dǎo)線連接到probe COMP連接器上。

高阻抗探頭的低頻率補(bǔ)償

高阻抗探頭通過低頻率補(bǔ)償過程，與它們連接到的通道相匹配。對于這個過程，所有示波器都提供低頻率方波，一般頻率為 1 kHz，通常稱為 CAL 輸出。要利用這項功能，請首先將探頭連接到所需的通道，然后將探頭尖端連接到 CAL 輸出端。觸發(fā)示波器并在屏幕上查看選定通道軌跡。使用調(diào)節(jié)工具，在探頭連接器盒中更改補(bǔ)償調(diào)節(jié)，以獲取方波軌跡上的方角，如中間的軌跡所示。

每當(dāng)探頭連接到不同通道時，就應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)償，特別是在任何關(guān)鍵測量之前。很多高阻抗探頭還提供高頻補(bǔ)償調(diào)節(jié)。通常不需要執(zhí)行這種調(diào)節(jié)。示波器探頭手冊提供了此測試的詳細(xì)信息。

最后

掌握示波器的使用對于工程師來說具有重要的意義。通過示波器，工程師可以更加深入地了解電路的工作原理，提高故障排查的效率，優(yōu)化電路性能。同時，示波器的自動測量功能能夠大大節(jié)省工程師的時間和精力，使其更加專注于解決實際問題。因此，作為一名工程師，學(xué)會使用示波器是必備的技能之一。