力科示波器集成了非常豐富的測量分析功能,工程師常用的只是其中的一部分,實際上,示波器具有的功能遠不止這些,本文總結了10個可能令你感到驚奇的示波器應用,其中任何一個應用你都會發現非常有用。
使用示波器的快速邊沿信號和函數運算功能測試頻率響應
頻率響應測量需要具有平坦頻譜的信號源,可將示波器的快沿信號用作階躍信號源,再利用示波器的導數運算就可以得到待測設備的脈沖響應。然后運用快速傅里葉變換(FFT)功能就可以獲得頻率響應。下圖顯示了獲得輸入信號和37MHz低通濾波器的頻率響應的過程步驟。
先將快速邊沿測試信號應用于濾波器的輸入端(左上),然后對濾波器輸出(右上曲線)進行求導(右中),最后做FFT(右下),就可以得到濾波器的頻率響應。左下邊曲線中的頻譜展示了的輸入階躍信號的平坦的頻率響應。快速邊沿信號的上升時間約為800ps, 帶寬約為400MHz,比這次測量的100MHz范圍大得多。
使用示波器低通數字濾波器對輸入信號進行高通濾波
如果你的示波器能夠利用諸如增強分辨率(ERES)數學函數等功能對信號進行低通濾波,那么你就能對同樣的信號進行高通濾波。注意,只有你能訪問數字低通濾波器的輸入和輸出端時這個功能才能實現,
下圖顯示了具體實現過程,從輸入信號(C1,頂部曲線)中減去低通濾波后的波形(中間F1曲線),最后形成的信號就是經過高通濾波后的信號,它的頻譜曲線如F2(底部曲線)所示。
輸入信號C1是一個窄脈沖信號,函數曲線F1(中心曲線)是使用示波器ERES數字濾波器對C1信號進行濾波。從輸入信號中減去濾波器曲線后形成的信號就只有較高的頻率分量。
函數F2執行減法操作,同時完成高通信號的FFT,因此你能看到高通特性。低通響應跌至最大響應的0.293處的頻率就是高通濾波器的-3dB點。
使用排它型觸發器來尋找間歇性事件
智能觸發器可以根據寬度、周期或占空比等波形特征進行觸發,還能根據事件處于范圍之內或范圍之外進行觸發,這種觸發器就是排它型觸發器。它可以用來只對異常事件進行觸發,如下圖所示。
在這個例子中,示波器被設置為只對寬度超過48±0.8ns的脈沖進行觸發,在遇到寬度為52.6ns的大脈沖發生之前,觸發器是不會觸發的。因為示波器只對寬度超過標稱值48ns的脈沖進行觸發,因此不存在刷新速率的問題。平時它就處于"等待"狀態,直到異常脈沖出現。
利用趨勢功能和觸發釋抑作為自定時數據記錄器
趨勢圖是按采集順序顯示的被測參數值,下圖就是這樣一個例子,采用靈敏度為39μV/℃的熱探頭測量振蕩器的內部溫度,與此同時,采集振蕩器輸出信號的頻率。每個趨勢圖中的100次測量都是經過100次采集得到的。觸發源是振蕩器的輸出,
正常情況下,示波器會以其標稱刷新率進行觸發。為了防止發生這種現象,并且在兩次測量之間設置已知的延時,可以使用觸發抑制功能。使用觸發釋抑功能可以將兩次采集之間的時間設為10秒,因此總的測量間隔是1000秒。再用重定時函數將溫度傳感器的電壓讀數轉換為攝氏度。在1000秒時間內采集到的內部溫度(曲線F2)和振蕩器輸出頻率(曲線F1)的趨勢圖,它反映了振蕩器的熱響應特性。
解調幅度調制信號
幅度調制(調幅)信號的包絡檢測方法需要對信號進行峰值檢測,峰值檢測可以通過整合絕對值函數和力科示波器中稱為增強分辨率(ERES)的數字低通濾波器來實現。這使得準確提取調制包絡的形狀變得容易。