推薦學(xué)習(xí)課程與資源1.基礎(chǔ)入門課程《Multisim示波器實(shí)戰(zhàn)指南》(CSDN):內(nèi)容:虛擬示波器連接、參數(shù)設(shè)置、RC濾波電路調(diào)試案例。亮點(diǎn):圖解觸發(fā)設(shè)置誤區(qū),提供AutoScale等快操作?!妒静ㄆ髟砼c使用》(博客園)4:內(nèi)容:帶寬/采樣率原理、探頭補(bǔ)償、觸發(fā)機(jī)制詳解。亮點(diǎn):對(duì)比數(shù)字與模擬示波器優(yōu)劣,附輸入阻抗影響分析。2.進(jìn)階應(yīng)用課程《現(xiàn)代示波器應(yīng)用》(CSDN)30:內(nèi)容:高速信號(hào)分析、序列捕捉瞬態(tài)事件、自動(dòng)化測(cè)試(SCPI指令)。案例:開(kāi)關(guān)電源紋波測(cè)量、串行通信協(xié)議解?!峨娐贩治鰧?shí)驗(yàn)室教程》(LiquidInstruments):內(nèi)容:電容器充放電瞬態(tài)分析,結(jié)合Moku:Go示波器實(shí)操。特色:實(shí)驗(yàn)前推導(dǎo)電路方程,強(qiáng)化理論-實(shí)踐關(guān)聯(lián)。3.專項(xiàng)技能資源《示波器觸發(fā)功能詳解》(知乎專欄)31:解析邊沿/脈寬/斜率觸發(fā)原理,提供“信號(hào)路徑檢查法”排查流程。清華大學(xué)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)16:實(shí)驗(yàn)手冊(cè):探頭校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)流程、U盤保存波形、光標(biāo)測(cè)量規(guī)范。 主要應(yīng)用領(lǐng)域: 電子工程、電路設(shè)計(jì)、調(diào)試、故障排查、科研實(shí)驗(yàn)。keysightN1092A示波器規(guī)程
探頭使用關(guān)鍵技巧探頭選擇與補(bǔ)償探頭類型適用場(chǎng)景注意事項(xiàng)無(wú)源探頭(10:1)<600MHz通用電路(如ECU供電)需補(bǔ)償電容,避免波形失真14有源差分探頭高頻/浮地測(cè)量(如IGBT驅(qū)動(dòng))帶寬>信號(hào)頻率2倍,抑制共模干擾14補(bǔ)償步驟:連接示波器校準(zhǔn)端口(1kHz方波),調(diào)整探頭電容至波形無(wú)過(guò)沖/欠補(bǔ)償(圖2vs圖3對(duì)比)1427。接地優(yōu)化短接地彈簧:替代長(zhǎng)鱷魚(yú)夾,減少電感諧振(上升時(shí)間誤差從)14。四線法測(cè)電阻:消除接觸電阻影響,精細(xì)檢測(cè)<1Ω電機(jī)繞組2。負(fù)載效應(yīng)規(guī)避雙探頭驗(yàn)證法:通道1測(cè)輸入、通道2測(cè)輸出,若Vout/Vin偏離理論值(如10MHz時(shí)衰減30%),說(shuō)明探頭電容負(fù)載過(guò)大27。高頻對(duì)策:探頭并聯(lián)50Ω終端電阻,匹配阻抗減少反射(尤其>1GHz場(chǎng)景)13。 86118A模塊示波器隨著科技的不斷進(jìn)步,示波器的技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。
通過(guò)信號(hào)注入法,示波器可測(cè)量被動(dòng)元件參數(shù):將已知頻率信號(hào)施加至待測(cè)電容/電感,通過(guò)電壓-電流相位差計(jì)算阻抗;利用RC/RL充放電曲線的時(shí)間常數(shù)(τ)推導(dǎo)容值/感值。LCR電橋模式需搭配函數(shù)發(fā)生器,頻響分析功能可繪制阻抗隨頻率變化的曲線。11.溫度與傳感器信號(hào)采集配合熱電偶或RTD探頭,示波器可將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度值。例如,K型熱電偶輸出約41μV/℃,示波器的高分辨率模式(如12位ADC)可分辨℃變化。此外,可校準(zhǔn)壓力傳感器、光電二極管等模擬輸出,分析其線性度和響應(yīng)時(shí)間。12.聲波與振動(dòng)分析通過(guò)麥克風(fēng)或加速度計(jì)探頭,示波器可捕獲聲波波形(20Hz-20kHz)或機(jī)械振動(dòng)信號(hào)。FFT頻譜顯示頻率成分,用于噪聲源定位或設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)。例如,軸承故障常伴隨特定高頻諧波,齒輪磨損會(huì)增加振動(dòng)幅值。聲壓級(jí)(SPL)測(cè)量需結(jié)合對(duì)數(shù)刻度和A加權(quán)濾波。
示波器**基本的功能是測(cè)量電壓隨時(shí)間變化的波形。它能直觀顯示信號(hào)的幅度、形狀及波動(dòng)情況。通過(guò)垂直刻度(V/div)調(diào)整,可捕捉從微伏級(jí)(如生物電信號(hào))到千伏級(jí)(如閃電脈沖)的電壓變化。交流耦合模式下可過(guò)濾直流分量,專注于交流波動(dòng);直流耦合則保留完整電壓信息。探頭衰減比(如1:10)擴(kuò)展量程,自動(dòng)測(cè)量功能可快速提取峰峰值、RMS值及均值。應(yīng)用場(chǎng)景包括電源紋波分析、傳感器輸出驗(yàn)證等。2.時(shí)間與頻率參數(shù)測(cè)量通過(guò)水平時(shí)基(s/div)設(shè)置,示波器可精確測(cè)量信號(hào)周期、頻率、脈沖寬度及占空比。例如,周期性方波的頻率為周期的倒數(shù)(f=1/T)。對(duì)于非周期信號(hào)(如單脈沖),直接讀取時(shí)間間隔。高級(jí)示波器支持統(tǒng)計(jì)模式,計(jì)算多次測(cè)量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,消除隨機(jī)誤差。頻率計(jì)數(shù)器功能可精確至小數(shù)點(diǎn)后6位,適用于晶振校準(zhǔn)或通信時(shí)鐘驗(yàn)證。 為了確保示波器的性能和使用壽命,日常維護(hù)與保養(yǎng)至關(guān)重要。
在暗室環(huán)境中,示波器與其他儀器協(xié)同完成波束賦形的空口性能驗(yàn)證:測(cè)試架構(gòu):使用緊縮場(chǎng)(CATR)或平面波轉(zhuǎn)換器(PWC)生成遠(yuǎn)場(chǎng)條件;羅德與施瓦茨R&S®ATS1000屏蔽暗箱支持毫米波頻段(如39GHz)的EIRP(等效全向輻射功率)和方向圖測(cè)量7。動(dòng)態(tài)波束掃描:通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)被測(cè)設(shè)備,示波器記錄不同角度的信號(hào)強(qiáng)度分布,生成3D輻射方向圖714。5.自動(dòng)化測(cè)試與大數(shù)據(jù)處理針對(duì)大規(guī)模天線的高效測(cè)試需求,示波器需支持腳本化控制和多站點(diǎn)并行處理:自動(dòng)化腳本:利用PythonAPI或LabVIEW編寫測(cè)試序列,實(shí)現(xiàn)波束角度遍歷、參數(shù)批量掃描等功能。例如,Keysight方案通過(guò)ATEasy軟件集成暗室控制與數(shù)據(jù)分析,測(cè)試效率提升30%。大數(shù)據(jù)壓縮與存儲(chǔ):采用峰值檢測(cè)模式減少存儲(chǔ)深度需求,同時(shí)分段存儲(chǔ)功能*保留有效數(shù)據(jù)區(qū)間(如觸發(fā)前后的瞬態(tài)事件)15。 未來(lái)趨勢(shì)將圍繞多域融合、高分辨率、云協(xié)作演進(jìn)。安捷倫N1092E示波器原理
示波器開(kāi)發(fā)中的技術(shù)挑戰(zhàn)集中在高頻信號(hào)保真度、實(shí)時(shí)處理能力、系統(tǒng)集成度三大維度。keysightN1092A示波器規(guī)程
未來(lái)示波器的創(chuàng)新將圍繞硬件性能突破、智能化集成、多域融合及新興場(chǎng)景適配四大方向演進(jìn)。結(jié)合行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)和**報(bào)告,以下是關(guān)鍵突破方向的系統(tǒng)性分析:??一、**硬件性能的顛覆性突破超高帶寬與采樣率技術(shù)量子化ADC芯片:突破傳統(tǒng)硅基限制,采用磷化銦(InP)或氮化鎵(GaN)材料,實(shí)現(xiàn)帶寬向1THz級(jí)邁進(jìn)(目前KeysightUXR系列達(dá)110GHz)1841。光采樣技術(shù):利用光脈沖替代電子采樣,解決高頻信號(hào)失真問(wèn)題,支持200GSa/s以上采樣率(如TeledyneLeCroy的光電混合方案)41。存算一體架構(gòu)集成非易失存儲(chǔ)器(NVM)與處理單元,存儲(chǔ)深度突破10Gpts,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)序信號(hào)的“零死區(qū)”分析(如R&S新一代示波器的實(shí)時(shí)流處理技術(shù))41。低溫超導(dǎo)示波器為量子計(jì)算定制,工作于4K**溫環(huán)境,噪聲降低至μV級(jí),滿足超導(dǎo)量子比特讀取需求(瑞士聯(lián)邦理工原型機(jī)已驗(yàn)證)41。keysightN1092A示波器規(guī)程