示波器操作的案例
示波器應用技術指導
泰克tds360示波器怎樣設置語言？
理解示波器帶寬，原來這么簡單
當示波器用戶選擇示波器進行關鍵的測量時，示波器的主要參數指標往往是選擇哪一款示波器的唯一標準。示波器最主要的指標參數是：
帶寬
采樣率
記錄長度
帶寬 —— 這個指標能告訴我們什么？
模擬帶寬是一個測量指標，簡單的定義是：示波器測得正弦波的幅度不低于真實正弦波信號3dB的幅度時的最高頻率（見的IEEE-1057）。如圖1，是一個理想的示波器帶寬和幅度測量誤差的曲線圖，從圖1可以看出，當被測正弦波的頻率等于示波器的帶寬(示波器的放大器的響應是一階高斯型)時，幅度測量誤差大約30%。
如果想測量正弦波的幅度誤差只有3%，被測正弦波的頻率要比示波器的帶寬要低很多(大約是示波器的帶寬的0.3倍)。
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單端有源探頭結構圖如下，使用放大器實現阻抗變換的目的。單端有源探頭的輸入阻抗較高（一般達100Kohm以上），而輸入電容較小（一般小于1pf)，通過探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm輸入阻抗。
有源探頭帶寬寬（現在可達30GHz），而負載小，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍較小（這個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。一般動態范圍5V左右），比較脆弱，使用需小心。
有源探頭結構
差分探頭結構圖如下，使用差分放大器實現阻抗變換的目的。差分探頭的輸入阻抗較高（一般達50Kohm以上），而輸入電容較?。ㄒ话阈∮?pf)，通過差分探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm 輸入阻抗。
差分探頭帶寬非常寬（現在可達30GHz），負載非常小，具有較高共模抑制比，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍也較?。ㄟ@個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。一般動態范圍3V左右），比較脆弱，使用需小心。
差分探頭適合測試高速差分信號（測試時不用接地），適合放大器測試，電源測試，適合虛地測試等應用。
差分探頭結構
電流探頭也是有源探頭，利用霍爾傳感器和感應線圈實現直流和交流電流的測量。電流探頭把電流信號轉換成電壓信號，示波器采集電壓信號，再顯示成電流信號。電流探頭可以測試幾十毫安到幾百安培的電流，使用時需要引出電流線（電流探頭是把導線夾在中間進行測試的，不會影響被測電路）。
展開 深入理解示波器探頭各種作用及工作原理
單端有源探頭的輸入阻抗較高（一般達100Kohm以上），而輸入電容較?。ㄒ话阈∮?pf)，通過探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm輸入阻抗。
有源探頭帶寬寬（現在可達30GHz），而負載小，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍較?。ㄟ@個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。
一般動態范圍5V左右），比較脆弱，使用需小心。
圖11有源探頭結構
差分探頭結構圖如下，使用差分放大器實現阻抗變換的目的。
差分探頭的輸入阻抗較高（一般達50Kohm以上），而輸入電容較?。ㄒ话阈∮?pf)，通過差分探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm 輸入阻抗。
差分探頭帶寬非常寬（現在可達30GHz），負載非常小，具有較高共模抑制比，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍也較小（這個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。
一般動態范圍3V左右），比較脆弱，使用需小心。
差分探頭適合測試高速差分信號（測試時不用接地），適合放大器測試，電源測試，適合虛地測試等應用。
圖12差分探頭結構
電流探頭也是有源探頭，利用霍爾傳感器和感應線圈實現直流和交流電流的測量。
電流探頭把電流信號轉換成電壓信號，示波器采集電壓信號，再顯示成電流信號。
電流探頭可以測試幾十毫安到幾百安培的電流，使用時需要引出電流線（電流探頭是把導線夾在中間進行測試的，不會影響被測電路）。
電流探頭在測試直流和低頻交流時的工作原理：
當電流鉗閉合，把一通有電流的導體圍在中心時，相應地會出現一個磁場。
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Matlab與TDS系列數字示波器的通信過程
Matlab中的Instrument Control Toolbox包括兩大部件：M文件函數和接口驅動適配器。這兩部件提供了Matlab與外設的通訊功能，其與串行通訊端口的通訊原理如圖1所示。
由圖1可見，Matlab的兩大部件提供了一條外設與Matlab之間的交互通道，使用戶與外設之間進行信息獲取和傳送。同許多高級語言一樣，Matlab通過調用M文件函數來創建設備對象，得到設備的文件句柄，而設備驅動程序作為操作系統中直接控制硬件的模塊，是鏈接操作系統內核與系統外部設備I/O操作的關鍵模塊。它將具體的硬件細節隱藏實現對外設操作的透明，因此Matlab可以象操作文件一樣實現對外設的讀、寫操作。讀寫時的數據傳輸格式、輸入輸出緩沖區大小以及讀寫溢出時間等由圖1中的屬性值定義，其根據為具體的通訊端口和通訊方式以及數據大小。示波器所產生的事件和狀態被示波器保存在標準事件狀態寄存器（SESR）狀態字節寄存器（SBR）和事件隊列中，供（Matlab）回調函數讀取。同時用戶可以通過設置設備事件狀態使能寄存器（DESER）以及事件狀態能寄存器（ESER）、服務請求使能寄存器（SRER）這三個使能寄存器來控制何種事件或狀態被保存在保存在狀態寄存器和事件隊列中。Matlab對示波器的設置詢問命令由fprintf函數以字符串的形式輸出。設置和詢問命令由具體的示波器廠商定義，其格式為：Header Arguments，多個參數之間由逗號相隔。當以二進制格式對示波器的波形進行數據讀寫時，讀寫數據與示波器實際數據換算由下式給出： Xn=Xzero+Xincr·n
Yn=Yzero+Ymult（yn-Yoff） （1）
其中，yn為輸入、輸出緩沖區中的數據，n為數據個數，Xn、Yn為示波器中實際采樣時間與信號幅值。
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要想獲得大數據量的高速實時 FFT 分析，除非采用專用 FFT處理器，但成本較高。
41．使用泰克的 TDS2014 數字示波器抓一個并口的時序時，總能測到能量很強的 50Hz 交流，而測不到信號，但是示波器的地和所測并口的地是一致的，怎么辦？
答：可以從以下幾方面入手：
① 檢查示波器是否很好的接地或采用隔離變壓器隔離；
② 附近是否有較強 50Hz 信號感應；
③ 在較強干擾環境下，應注意并口的驅動能力及工作頻率與測試操作選擇是否合適。若只看到 50Hz干擾正弦波，且波形較規則，則應考慮并口可能未工作；
④ 檢查一下探頭尖是否損壞了；
⑤ 建議把用不著的外設都撥掉，也有可能從顯示器上來的；
⑥ 如果示波器用了很久，就要考慮底線是否正常，就是那個小夾子。把探頭取下，用萬用表量一量。
42．要解決抗電源干擾問題，想測量總電源的干擾信號串入到弱信號放大器電源的情形。結果，即使示波器探頭和地連在一起，都有干擾信號，不管測哪里都一樣。干擾信號是音頻。這是為什么？
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驗證探頭和探頭附件需要使用一臺脈沖碼型發生器（如:81134A，3.35GHz速率，60ps邊沿的脈沖碼型發生器），如果示波器自帶高速信號輸出功能，也可以使用示波器的這個輔助輸出口代替脈沖碼型發生器（如: Infiniium示波器的AUX OUT端口可以發一個高速時鐘：456MHz頻率，約65ps邊沿）。另外，需要同軸電纜和測試夾具（Infiniium示波器配置的探頭校準夾具可以作為探頭和探頭附件驗證測試夾具）。測試夾具的外表是地(Ground)，里面走線是信號(Signal)，如下圖所示。使用時，通過同軸電纜把一端接到脈沖碼型發生器或示波器的輔助輸出AUX OUT端口，另外一端通過適配器連接到示波器的通道1上。
圖21探頭驗證夾具
然后把被驗證的探頭連接到通道2上，探頭通過探頭附件可以接觸到測試夾具的信號和地（如果是差分探頭，那么把+端連接到測試夾具的信號線，把-端連接到測試夾具的地上）。
1、如果探頭不接觸信號線，則屏幕上會出現一個原始波形，存為參考波形；
2、當用探頭探測信號線時，通道1的波形會發生變化，這個變化后的波形就是被探頭和探頭附件影響后的被測信號；
3、這時，連接探頭的通道2會出現一個波形，這個波形是探頭測試到的波形；
4、通過對比參考波形，通道1的波形，和連接探頭的通道2的波形，就可以直觀的看出或通過測試參數讀出三者的差別，可以驗證探頭和探頭附件的影響。
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驗證探頭和探頭附件需要使用一臺脈沖碼型發生器（如:81134A，3.35GHz速率，60ps邊沿的脈沖碼型發生器），如果示波器自帶高速信號輸出功能，也可以使用示波器的這個輔助輸出口代替脈沖碼型發生器（如: Infiniium示波器的AUX OUT端口可以發一個高速時鐘：456MHz頻率，約65ps邊沿）。另外，需要同軸電纜和測試夾具（Infiniium示波器配置的探頭校準夾具可以作為探頭和探頭附件驗證測試夾具）。測試夾具的外表是地(Ground)，里面走線是信號(Signal)，如下圖所示。使用時，通過同軸電纜把一端接到脈沖碼型發生器或示波器的輔助輸出AUX OUT端口，另外一端通過適配器連接到示波器的通道1上。
圖21探頭驗證夾具
然后把被驗證的探頭連接到通道2上，探頭通過探頭附件可以接觸到測試夾具的信號和地（如果是差分探頭，那么把+端連接到測試夾具的信號線，把-端連接到測試夾具的地上）。
1、如果探頭不接觸信號線，則屏幕上會出現一個原始波形，存為參考波形；
2、當用探頭探測信號線時，通道1的波形會發生變化，這個變化后的波形就是被探頭和探頭附件影響后的被測信號；
3、這時，連接探頭的通道2會出現一個波形，這個波形是探頭測試到的波形；
4、通過對比參考波形，通道1的波形，和連接探頭的通道2的波形，就可以直觀的看出或通過測試參數讀出三者的差別，可以驗證探頭和探頭附件的影響。
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本文轉載于公眾號：電子菌
主控: STM32F103ZET6
液晶屏: 3.2"TFT320×240 65K彩色LCD顯示屏 STM32 FSMC總線驅動
AD: ADS830 IDT7204
AMP: TL082 TL084
示波器:最高實時取樣率60Msps 8Bits，
取樣緩沖器深度：5K
垂直靈敏度：5V，1V，500mV,200mV,100mV,50mV,20mV,10mV;
基準電壓使用STM32 DA輸出，實現按鍵調節波形基準
水平位置可調并有指示
輸入阻抗：≥1MΩ
最高輸入電壓：50Vpp
耦合方式：AC/DC
實現自動、常規、單次觸發方式 ,上升或下降邊沿觸發
實現計算測量輸入信號的頻率、周期、占空比、交流峰-峰值、平均值
觸發電平高低位置可調，并電壓指示
觸發時基位置可調，并帶指示
RUN/STOP功能
使用16個按鍵，真正作到單鍵操作以免去組合按鍵麻煩。
電壓表：
檔位： 200mV 2V 20V 100V
電流表：
檔位： 200mA 5A
電阻表：
檔位： 200Ω （加BB功能） 2K 20K 200K 2M
波形發生器：
檔位： 正弦波 方波（加占空比調節） 1K-100KHZ
電源使用3000mA鋰電，正常工作3小時以上
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展開 干貨 | 閑來無事，拆個示波器玩玩~
首先要解釋一下何為混合域示波器？既然說到這個話題，就不得不說一下示波器的進化史了，接下來簡單講一下示波器進化簡史。
第一代示波器——模擬示波器(ART-analog real time oscilloscope )
純模擬機器，使用示波管顯示X-Y掃描成像顯示波形，到后期有字符疊加功能可以實現簡單的測量參數顯示，巔峰之作為泰克7000系列。下圖泰克485為經典之一：
第二代示波器——數字示波器(DSO-digital oscilloscope)
數字機以AD轉換器加DSP或者FPGA為控制器對模擬信號進行采樣處理顯示緩存。
第三代示波器——數字熒光示波器(DPO-Digital Phosphor Oscilloscope)
以數字示波器為基礎加強波形捕獲處理能力，使其具有與模擬示波器近似的波形余暉功能和更高的波形刷新率。
展開 示波器探頭：電路測試與分析的關鍵工具
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在電子工程領域，示波器探頭作為電路測試與分析的關鍵工具，其重要性不言而喻。它不僅能夠幫助工程師們快速準確地捕捉電路中的信號變化，還能夠為故障排查和性能優化提供寶貴的數據支持。本文將探討示波器探頭的工作原理、類型選擇及其在電路測試與分析中的應用。
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一、示波器探頭的工作原理
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示波器探頭的主要作用是將電路中的信號轉換為示波器可以處理的電壓信號。它通常由感應部分、傳輸線和補償電路組成。感應部分負責捕捉電路中的信號，傳輸線則將信號傳輸至示波器https://www.misumi.com.cn/vona2/el_control/E1700000000/E1704000000/E1704010000/，而補償電路則用于消除傳輸線引入的誤差，確保信號的準確性。
展開 
示波器X1探頭和X10探頭該怎么選擇？
在使用示波器時，需要對示波器測量通道的耦合方式和輸入阻抗進行設置，耦合方式有AC和DC兩種，輸入阻抗有1MΩ和50Ω兩種。示波器的探頭種類很多，但是示波器的的匹配永遠只有1M 歐姆或50歐姆兩種選擇，不同種類的探頭需要不同的電阻與之匹配。示波器輸入接口的電路示意圖如下圖所示：
測量普通信號時一般用DC耦合方式，測試電源的紋波/噪聲時需要使用AC耦合方式，示波器接有源探頭時，輸入阻抗會自動切換到50Ω檔位，接無源探頭時需要手動切換到1MΩ檔位。從電壓測量的角度來說，為了減小對被測電路的影響，示波器應采用1MΩ的高輸入阻抗，但是由于高阻抗電路的帶寬很容易受到寄生電容的影響。所以 1MΩ的輸入阻抗廣泛應用于 500M 帶寬以下的測量。對于更高頻率的測量，通常采用50Ω的傳輸線，所以示波器50歐姆匹配主要用于高頻測量。
為了更好的說明示波器輸入阻抗及寄生電容對測量通道帶寬的影響，示波器寄生電容的等效阻抗為1/2pifc,再低頻時，C的等效阻抗非常大，大部分電流流過R,當信號頻率提高，阻抗越來越小，輸入阻抗降低，為了降低寄生電容對示波器輸入阻抗的影響，所以在測試高頻信號時，示波器的輸入阻抗設置為50歐姆。
衰減信號是用探頭，接上這個探頭，并且用x10檔以后，經過探頭到達示波器輸入端的信號幅度衰減到1/10， 并且從探頭輸入端來看，輸入阻抗變為10倍，實際上從示波器自己的輸入端來看，輸入阻抗還是原來的，但對于系統（示波器+探頭）來說阻抗增大為10倍。輸入阻抗高會使輸入信號的損失更小，輸入阻抗相當于信號的負載，輸入阻抗越高，相當于信號的負載越輕。
2、什么時候使用X1和X10?
展開 干貨分享｜基于示波器的電源環路響應測試方案
基于上述問題，今天我將給大家介紹目前市場上最新穎最經濟的環路響應測試方案--基于示波器的電源環路響應測試方案。
測試原理圖
1. 把分壓電阻和輸出電壓斷開，串入一個5-50ohm注入電阻；
2. 利用示波器波形發生器，經過隔離變壓器連接到注入電阻兩端；
3. 示波器兩個通道分別測量注入電阻上端到地電壓（輸出電壓）和注入電阻下端到地電壓（傳遞函數的Vin）；
4. 利用示波器自帶環路響應測試軟件運行自動測試，即可測出開關電源增益和相位曲線。
測試結果分析與判斷依據
a. 穿越頻率（增益為0dB時對應的頻率）：建議為開關頻率的5%--20%
b. 相位裕度（增益為0dB時對應的相位）：要求一定要大于45°，建議45°-- 80°
c. 穿越斜率（0dB附近）：要求為單極點穿越（-20dB每十倍頻斜率穿越0dB）
d.
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單端有源探頭結構圖如下，使用放大器實現阻抗變換的目的。單端有源探頭的輸入阻抗較高（一般達100Kohm以上），而輸入電容較小（一般小于1pf)，通過探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm輸入阻抗。
有源探頭帶寬寬（現在可達30GHz），而負載小，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍較小（這個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。一般動態范圍5V左右），比較脆弱，使用需小心。
有源探頭結構
差分探頭結構圖如下，使用差分放大器實現阻抗變換的目的。差分探頭的輸入阻抗較高（一般達50Kohm以上），而輸入電容較?。ㄒ话阈∮?pf)，通過差分探頭放大器后連接到示波器，示波器必須使用50ohm 輸入阻抗。
差分探頭帶寬非常寬（現在可達30GHz），負載非常小，具有較高共模抑制比，但是價格相對較高（一般每根探頭達到同樣帶寬示波器價格的10%左右)，動態范圍也較小（這個需要注意，因為超過探頭動態范圍的信號，不能正確測試。一般動態范圍3V左右），比較脆弱，使用需小心。
差分探頭適合測試高速差分信號（測試時不用接地），適合放大器測試，電源測試，適合虛地測試等應用。
差分探頭結構
電流探頭也是有源探頭，利用霍爾傳感器和感應線圈實現直流和交流電流的測量。電流探頭把電流信號轉換成電壓信號，示波器采集電壓信號，再顯示成電流信號。電流探頭可以測試幾十毫安到幾百安培的電流，使用時需要引出電流線（電流探頭是把導線夾在中間進行測試的，不會影響被測電路）。
展開 Ansys Lumerical | 優化行波馬赫-曾德爾調制器-optiSLang互操作性
從CHARGE、MODE和HFSS中收集與波導、光調制器和行波電極相關的參數，以創建緊湊的模型。基于步驟三獲取的優化參數動態更新輸入配置，可實時追蹤品質因數（FoM）的迭代優化進程。
1. 打開tw_modulator_INTC_eye.icp并確保文件已運行。
2. 打開TWMZM_single_run.opf。雙擊Parametric System并在Parameter選項卡中為每個輸入指定值。
3. 運行項目。包括BER在內的結果可以在Parametric系統的Result designs選項卡中訪問。
其他資源
相關出版物
HaoXuetal.,"DemonstrationandCharacterizationofHigh-SpeedSiliconDepletion-ModeMach–ZehnderModulators",IEEEJournalofSelectedTopicsinQuantumElectronics,Vol.20,No.4(2014)
附錄
本節提供有關使用OptiSLang項目文件的其他信息，包括打開項目時的一些提示。
更新launcher目錄：Lumerical和HFSS啟動器的目錄可能因每個用戶而異，例如，取決于安裝的版本。對于AMOP模塊中的每個塊（CHARGE、FDE和HFSS），請確保正確選擇目錄。為此，請轉到設置選項卡并檢查可執行文件路徑。
重新定位文件：打開optiSLang時，您可能會收到與從其他模擬中查找關聯文件相關的提示。您可以根據自己的喜好決定使用三個選項之一（例如，自動或自定義重新定位）。
引用的值：如果保存的元件級仿真與optiSLang中指定的初始輸入值不同，您將收到一個提示，要求您選擇感興趣的值。根據要繼續處理的值，選擇兩個選項中的任何一個。
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