现在使用示波器提供了许多自动测量功能,可以简单地实现振幅测量(振幅、高、低、、小、RMS、峰值、正/负过冲、平均、周期平均、周期RMS)、定期测量(周期、频率、上升/下降时间、正/负空比、正/负脉宽、突然宽度、延迟、相位)、综合测量。
在实践中,很多工程师对于利用示波器进行电源测试的要点并不是很清楚,这里零星总结一些步骤和要点供大家参考。(这里的陈述是根据本人所使用的泰克混合信号示波器MSO4000系列(MSO4034)以及泰克的探头配置,不同示波器和探头会有些差异)
探头是为了满足示波器的测试需求而开发的,由于不同行业的技术要求,从信号类型的角度来看,电源行业的工程师要求测试低至数百uV,或者几个mA微波信号,直流电流达到500安,交流电流信号达到数千安培,高压差距信号达到5000-6000V。安规方面的测试需要测试高达1-2万伏的冲击电压,很多高速数据应用场景需要测试高达几个甚至十几个GHz级别的高速差距信号。此外还有很多特殊的应用例如在大功率驱动电路上要求测试在高达几百上千伏共模电压环境准确测试几伏微小信号。
要严格考虑探头各指标对测试电路和示波器测试系统的影响,示波器探头的开发生产总体考虑测试系统的精度,设计探头和示波器的匹配。其中有几个非常重要的方面。
带宽:对于示波器这样的测试系统,示波器和探头的带宽决定了系统的测试带宽。因此,带宽对探头也是非常重要的指标,是测试多快信号的能力表征。
电阻:由于探头的引入会导致整个测试环路的电阻变化,电压信号测试的原理表明电阻变化会影响信号幅度值的测试。
电容器:信号频率转换速度增加时阻抗的容量元件占主导地位。电容性负载成为一个越发显著的问题,特别是电容性负载会影响快速转换波形的升降时间测试。