無線示波器主要特點(diǎn)

采集模式

取樣: 采集取樣的值。

峰值檢測(cè): 所有掃描速度的取樣毛刺窄至1.5 ns(1 GHz 型號(hào))、2.0 ns(500 MHz 型號(hào))、5.0 ns(200

MHz 型號(hào))、7.0 ns(100 MHz 型號(hào))、8.0 ns(80 MHz 型號(hào))。

平均: 平均包含2~512 個(gè)波形。

包絡(luò): 最小-最大值包絡(luò)反映多個(gè)采集上的峰值檢測(cè)數(shù)據(jù)。包絡(luò)的可選波形個(gè)數(shù)為1 至2000;

無窮大。

高分辨率: 實(shí)時(shí)矩形平均可降低隨機(jī)噪聲，提高垂直分辨率。

滾動(dòng): 在屏幕上從右向左滾動(dòng)波形，掃描速度低于或等于40 ms/格。

光標(biāo): 波形和屏幕

自動(dòng)測(cè)量(時(shí)域): 27 項(xiàng)，其中任何時(shí)間可在屏幕上最多顯示4 項(xiàng)。測(cè)量包括: 周期、頻率、上升時(shí)間、

下降時(shí)間、正占空比、負(fù)占空比、突發(fā)寬度、相位、正過沖、負(fù)過沖、總過沖、峰峰值、

幅度、高、低、最大值、最小值、平均值、周期平均、均方根、周期均方根、正脈沖個(gè)數(shù)、

負(fù)脈沖個(gè)數(shù)、上升沿個(gè)數(shù)、下降沿個(gè)數(shù)、面積和周期面積。

自動(dòng)測(cè)量(頻域): 3 項(xiàng)，其中任何時(shí)間可在屏幕上顯示一項(xiàng)。測(cè)量包括:通道功率、鄰信道功率比(ACPR) 和

占用帶寬(OBW)

測(cè)量統(tǒng)計(jì): 平均值、最小值、最大值、標(biāo)準(zhǔn)偏差。

參考電平: 用戶可定義的參考電平用于自動(dòng)測(cè)量，可以百分比或單位形式指定。

選通: 在采集中隔離出特定的事件，并進(jìn)行測(cè)量，使用屏幕或波形光標(biāo)。

波形直方圖: 波形直方圖提供一組數(shù)據(jù)值，表示在顯示屏上用戶定義區(qū)域范圍內(nèi)總命中數(shù)。波形直方

圖既是命中分布的直觀圖示，又是可以測(cè)量值的數(shù)字?jǐn)?shù)組。

源: 通道1、通道2、參考、數(shù)學(xué)

類型: 垂直、水平。

波形直方圖測(cè)量: 12 項(xiàng)，其中任何時(shí)間可在屏幕上最多顯示4 項(xiàng)。波形個(gè)數(shù)、框內(nèi)命中數(shù)、峰值命中數(shù)、

中值、最大值、最小值、峰峰值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、Sigma 1、Sigma 2、Sigma 3。

算數(shù): 波形的加、減、乘、除。

數(shù)學(xué)函數(shù): 積分、微分、FFT。

FFT: 頻譜量級(jí)。將FFT 垂直標(biāo)度設(shè)置為線性RMS 或dBV RMS，將FFT 窗口設(shè)置為矩形、

Hamming、Hanning 或Blackman-Harris。

頻譜數(shù)學(xué): 頻譜光跡的加和減。

高級(jí)數(shù)學(xué): 定義大量的代數(shù)表達(dá)式，包括波形、參考波形、數(shù)學(xué)函數(shù)(FFT、積分、微分、對(duì)數(shù)、指

數(shù)、平方根、絕對(duì)值、正弦、余弦、正切、弧度、角度)、標(biāo)量、最多兩個(gè)用戶可調(diào)節(jié)

的變量和參數(shù)化測(cè)量結(jié)果(周期、頻率、延遲、上升、下降、正寬度、負(fù)寬度、突發(fā)寬

度、相位、正占空比、負(fù)占空比、正過沖、負(fù)過沖、總過沖、峰峰值、幅度、均方根、

周期均方根、高、低、最大值、最小值、平均值、周期平均值、面積、周期面積和趨勢(shì)

圖)，例如(Intg(Ch1 - Mean(Ch1)) × 1.414 × VAR1)。

電源電壓: 5V DC ±10%

充電接口: Micro USB

功耗: ≤2W

電池容量: 2800mAh/3600mAh

外觀尺寸: 長(zhǎng)度160毫米，寬度84毫米，厚度28 毫米

重量: 凈重600克

應(yīng)用方式: 移動(dòng)式手持

散熱方式: 自然散熱

溫度:

工作狀態(tài): -10 oC 至+55 oC(+14 oF 至131 oF)

非工作狀態(tài): -40 oC 至+71 oC(-40 oF 至160 oF)

濕度:

工作狀態(tài): 最高+40 oC，5% 至90% 相對(duì)濕度+40 oC 至+55 oC，5% 至60% 相對(duì)濕度

非工作狀態(tài): 最高+40 oC，5% 至90% 相對(duì)濕度+40 oC 至+55 oC，5% 至60% 相對(duì)濕度+55 oC

至+71 oC，5% 至40% 相對(duì)濕度，非冷凝

海拔高度:

工作狀態(tài): 3,000 米(9,843 英尺)

非工作狀態(tài): 12,000 米(39,370 英尺)

法規(guī):

電磁兼容性: EC 委員會(huì)指令2004/108/EC

安全性: UL61010-1:2004 、CAN/CSA-C22.2 No. 61010.1: 2004 、低電壓指令2006/95/EC 和

EN61010-1:2001、IEC 61010-1:2001、ANSI 61010-1-2004、ISA 82.02.01

隨機(jī)振動(dòng):

非工作狀態(tài): 2.46 GRMS，5 至500 Hz，每個(gè)坐標(biāo)軸10 分鐘，3 個(gè)坐標(biāo)軸(共30 分鐘)

工作狀態(tài): 0.31 GRMS，5-500 Hz，每個(gè)坐標(biāo)軸10 分鐘，3 個(gè)坐標(biāo)軸(共30 分鐘) 符合IEC60068

2-64 和MIL-PRF-28800 第3 類標(biāo)準(zhǔn)

沖擊:

工作狀態(tài): 50 G，半正弦，11 ms 持續(xù)時(shí)間，每個(gè)方向每個(gè)軸沖擊三次(共沖擊18 次)符合IEC 60068

2-27 和MIL-PRF-28800 第3 類標(biāo)準(zhǔn)

噪聲排放:

聲功率級(jí): 22.0 dBA(符合ISO 9296 標(biāo)準(zhǔn))

美國力科公司(LeCroy)是專業(yè)專注于數(shù)字示波器。力科公司46年來保持著驚人的創(chuàng)新能力，持續(xù)為工程師們創(chuàng)造"最能解決問題"的示波器。當(dāng)今數(shù)字示波器中的一些耳熟能詳?shù)?術(shù)語"都是力科最先發(fā)明或引入到示波器的LeCroy示波器最先具有"模擬余輝"功能，最先具有FFT功能，最先具有"測(cè)量統(tǒng)計(jì)"功能，最先具有參數(shù)"直方圖"功能，最先具有"抖動(dòng)追蹤"功能，最先具有"順序采樣"模式，最先具有連續(xù)比特位的"眼圖測(cè)量"方法，最先具有高級(jí)信號(hào)完整性分析工具"EyeDoctor"，等等。以下由力科廣州代理廣州富民講解原作用及構(gòu)成。

示波器可以分為模擬示波器和數(shù)字示波器，對(duì)于大多數(shù)的電子應(yīng)用，無論模擬示波器和數(shù)字示波器都是可以勝任的，只是對(duì)于一些特定的應(yīng)用，由于模擬示波器和數(shù)字示波器所具備的不同特性，才會(huì)出現(xiàn)適合和不適合的地方。

模擬示波器的工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓，并且通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。

數(shù)字示波器的工作方式是通過模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。

數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO），數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。

模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能，對(duì)示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀(jì)八十年代數(shù)字示波器異軍突起，成果累累，大有全面取代模擬示波器之勢(shì)，模擬示波器的確從前臺(tái)退到后臺(tái)。

市場(chǎng)上提供了數(shù)百種、甚至上千種不同的示波器探頭。示波器探頭的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)是頻率特性，按頻率劃分探頭的種類有其方便之處，但是示波器探頭的頻率覆蓋范圍有限很難按無線電頻率的LF、HF、VHF、UHF、RF等波段來劃分。示波器探頭是所有探頭中的一種，最常使用的探頭是電壓電流探頭，而探頭通常是按測(cè)量對(duì)象進(jìn)行分類的，具體分類如圖2所示:

2.1 無源電壓探頭 2.1.1 無源探頭

無源探頭由導(dǎo)線和連接器制成，在需要補(bǔ)償或衰減時(shí)，還包括電阻器和電容器。探頭中沒有有源器件(晶體管或放大器)，因此不需為探頭供電。無源探頭一般是最堅(jiān)固、最經(jīng)濟(jì)的探頭，它們不僅使用簡(jiǎn)便，而且使用廣泛。

2.1.2高阻無源電壓探頭

從實(shí)際需要出發(fā)，使用最多的是電壓探頭，其中高阻無源電壓探頭占最大部分。無源電壓探頭為不同電壓范圍提供了各種衰減系數(shù)1×，10×和100×。在這些無源探頭中，10×無源電壓探頭是最常用的探頭。對(duì)信號(hào)幅度是1V峰峰值或更低的應(yīng)用，1×探頭可能要比較適合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信號(hào)混合(幾十毫伏到幾十伏)的應(yīng)用中，可切換1×/10×探頭要方便得多。但是，可切換1×/10×探頭在本質(zhì)上是一個(gè)產(chǎn)品中的兩個(gè)不同探頭，不僅其衰減系數(shù)不同，而且其帶寬、上升時(shí)間和阻抗(R和C)特點(diǎn)也不同。因此，這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配，不能提供標(biāo)準(zhǔn)10×探頭實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)性能。

2.1.3 低阻無源電壓探頭

大多數(shù)高阻無源探頭的帶寬范圍在小于100MHz到500MHz或更高的帶寬之間。而低阻無源電壓探頭(又稱為50歐姆探頭、Zo探頭、分壓器探頭)的頻率特性很好，采用匹配同軸電纜的探頭，帶寬可達(dá)10GHz和100皮秒或更快的上升時(shí)間。這種探頭是為用于50歐姆環(huán)境中設(shè)計(jì)的，這些環(huán)境一般是高速設(shè)備檢定、微波通信和時(shí)域反射計(jì)(TDR)。

2.1.4 無源高壓探頭

"高壓"是相對(duì)的概念。從探頭角度看，我們可以把高壓定義為超過典型的通用10×無源探頭可以安全處理的電壓的任何電壓。高壓探頭要求具有良好的絕緣強(qiáng)度，保證使用者和示波器的安全。

2.2 有源電壓探頭 2.2.1 有源探頭

有源探頭包含或依賴有源器件，如晶體管。最常見的情況下，有源設(shè)備是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，它提供了非常低的輸入電容，低電容會(huì)在更寬的頻段上導(dǎo)致高輸入阻抗?？梢詮南旅娴腦c公式中看出:

2.2.2 有源FET探頭

有源FET探頭的規(guī)定帶寬一般在500MHz ~4GHz之間。除帶寬更高外，有源FET探頭的高輸入阻抗允許在阻抗未知的測(cè)試點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，而產(chǎn)生負(fù)荷效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)要低得多。另外，由于低電容降低了地線影響，可以使用更長(zhǎng)的地線。

有源FET探頭沒有無源探頭的電壓范圍。有源探頭的線性動(dòng)態(tài)范圍一般在±0.6V到±10V之間。

2.2.3有源差分探頭

差分信號(hào)是互相參考，而不是參考接地的信號(hào)。差分探頭可測(cè)量浮置器件的信號(hào)，實(shí)質(zhì)上它是兩個(gè)對(duì)稱的電壓探頭組成，分別對(duì)地段有良好絕緣和較高阻抗。差分探頭可以在更寬的頻率范圍內(nèi)提供很高的共模抑制比(CMRR)。

2.3 電流探頭

從原理上來看，用電壓探頭測(cè)得電壓值，除以被測(cè)阻抗值，很容易就可以獲得電流值。然而，實(shí)際上這種測(cè)量引入的誤差很大，所以一般不采用電壓換算電流的方法。電流探頭可以精確測(cè)得電流波形，方法是采用電流互感器輸入，信號(hào)電流磁通經(jīng)互感變壓器變換成電壓，再由探頭內(nèi)的放大器放大后送到示波器。

2.3.1 交流電流探頭

交流電流在互感器中，隨著電流方向的變化，產(chǎn)生電場(chǎng)的變化，并感應(yīng)出電壓。交流電流探頭屬于無源設(shè)備，無需外接供電。

2.3.2 直流電流探頭

傳統(tǒng)電流探頭只能測(cè)量交流交流信號(hào)，因?yàn)榉€(wěn)定的直流電流不能在互感器中感應(yīng)電流。然而，利用霍爾效應(yīng)，電流偏流的半導(dǎo)體設(shè)備將產(chǎn)生與直流電場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電壓。所以，直流電流探頭是一種有源設(shè)備，需要外接供電。

所以電流探頭基本上分成兩類:即AC電流探頭和AC/DC電流探頭，AC電流探頭通常是無源探頭，AC/DC電流探頭通常是有源探頭。

2.4 邏輯探頭

使用示波器觀察分析數(shù)字波形的模擬特點(diǎn)時(shí)，需要用到邏輯探頭，為隔離確切地成因，數(shù)字設(shè)計(jì)人員通常需要查看在具體邏輯條件下發(fā)生的特定數(shù)據(jù)脈沖，這要求邏輯觸發(fā)功能。如圖3為邏輯探頭示意圖，可以在大多數(shù)示波器中增加這種邏輯出發(fā)功能。

圖3 邏輯探頭示意圖

2.5 其他探頭

由于示波器的應(yīng)用范圍十分廣泛，所以除了上述的探頭類型外還有各種專用探頭，這些專業(yè)探頭根據(jù)其前端傳感器的不同而有不同的功用，下面我們介紹其中的兩種，僅供讀者了解。

光電探頭在原理上是普通電壓探頭與光電轉(zhuǎn)換器件的組合，可直接測(cè)量光器件和光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)。

溫度探頭是普通電壓探頭與溫度傳感器的組合，可直接測(cè)量物體的溫度。溫度探頭屬傳感器探頭的一種，各種傳感器探頭與示波器配合可測(cè)量多種物理量。