使用高级示波器的用户知道使用示波器进行测量有时会很棘手。 仅了解基础知识是不够的。 重要的是执行良好且准确的测试以及其他因素。 通过编写高级示波器用户应了解的七个技巧，您可以将测试提高到一个新的水平，从而帮助您节省时间并改善测试进度。
1.定性和定量测量
所有示波器测试都可以分为两类：定性测试或定量测试。 知道您正在执行这两个测试中的哪个，将帮助您学习如何在实验室中进行检查。
定性测试-“自然”注意事项
定性测试是通常在调试设计或使用探针测试电路板的早期阶段进行的测试 。 目的是确保一切正常。 将“定性”理解为“它是否正常工作”。 您并不是太在意为测试设备使用更好的连接，也不在乎时钟信号的上升时间是10 ns还是12 ns，您只想确保时钟是真实的即可。 正常工作。
定量测试-考虑“数量”
如果您要进行定量测试，则对统计数据更感兴趣。 将“定量”理解为“统计/数量”。 您应注意10 ns和12 ns增量之间的差异，因为您需要满足接收器重要的“建立和保持时间”要求。 或者，您需要注意5 Vpp信号和5.5 Vpp信号之间的差异，因为您的放大器可能已饱和。
接下来会发生什么？
一旦了解了自己所从事的工作类型，就可以自己评估以下注意事项，并确定它们对当前任务的重要性。
你应该怎么做？ -引导说明。
开始测试时，第一步也是最重要的一步是了解测试系统的功能及其当前配置。 无论您要运行的测试多么随机或重要，从已知状态开始测试测量都可以节省时间。 使用示波器的“默认设置”按钮或调用已加载的自定义设置可以确保您始终以相同的熟悉配置开始测试。
检查示波器，探头和组合的“系统”带宽很重要，以确保此配置对于要测量的信号是正确的。 计算系统带宽（包括示波器和探头带宽在内的计算）是否足够。 一般的经验法则是，系统带宽应该是最快的边缘信号的导数，以确保测量精度。 进行定量测量时尤其如此。 定量测量需要足够的系统带宽，否则可能会产生与时间有关的错误测量结果。 本文档的“系统带宽和振荡器带宽”部分详细讨论了系统带宽。
系统中使用的传感器也非常重要。 标准无源探头和高端有源探头可提供截然不同的测量结果。 对于较低频率的定性测试，标准无源探头应足够（通常随示波器提供）。 对于更高频率的定量测试，您可能需要考虑使用电容性负载或连接较低设备的探头。 洞察力为各种探针及其技术指标提供了有用的信息。
你应该怎么做？ －校准措施和测试设置。
定期校准示波器可以确保测量结果在指定的公差范围内。 对于常规使用或调试（定性测试），即使未及时校准示波器，通常也足以满足要求。 但是，对于高度敏感的一致性测试或生产测试（定量测试），应使用经过适当校准的示波器。
除了测试系统之外，还应该考虑您的工作环境，并应采取措施控制不必要的信号干扰。 工作区域中的灯，风扇和其他设备可能会导致噪声进入测试系统。 对于定性测试，这不是问题。 但是，进行定量测试时，您可能会花费不必要的调试时间。
您应该不时做什么？ 验证和诊断注意事项。
有时您需要对电路的性能有深入的了解（例如，在执行产品验证和诊断时，在监视降噪任务的进度时或在检查电路的一致性时）。 特定的应用程序）。 示波器的板级测量为您提供了一种简单（有时是自动）的方法，使您可以更好地了解被测设备的性能。 花一点时间查看和使用示波器的表级测量。
示波器具有强大的测量功能。 您可以充分利用这些功能来改善测量。 上面的省时提示只是其中之一。 区分是对电路或设备的性能进行初步（定性）评估还是深度（定量）评估，可以节省使用示波器的时间。
2.系统带宽和示波器带宽
系统带宽是示波器和用于测量的探头的组合的有效带宽。 示波器和探头都有自己的带宽规格。 当您同时使用示波器和探头时，组合的带宽或“系统带宽”可能与您期望的有所不同。
要确定使用示波器测量的系统带宽，首先需要了解示波器前端滤波器的响应。 对于低于1 GHz的示波器，滤波器通常是高斯滤波器。 对于1 GHz或更高的示波器，滤波器类型可以是矩形滤波器。 对于每种类型的前端滤波器，系统带宽的计算是不同的，因此，重要的是要了解示波器包含哪种前端滤波器。 要确定所使用的前端滤波器，可以查阅规格或查阅示波器的支持热线。 还有一种快速测试方法可用于确定示波器的前端滤波器是否是高斯滤波器。 此方法使用以下公式：0.35 /示波器计算的增量时间=示波器的带宽。
示例：计算出的增益时间为200 MHz的带宽为1.75 ns。 将其替换为可以得到0.35 / 1.75 ns = 200 MHz的公式。 如果所得公式不准确，并且需要大于0.35的值来保存该公式，则示波器的前端滤波器响应将更接近矩形滤波器。
确定示波器的终端滤波器后，可以使用以下公式评估系统带宽：
3.高级触发器
使用基本触发器可以进行某些信号测量，但是如果需要调试的话 复杂信号或更深层的物理层问题要进行分析，您应该熟悉高级触发器及其强大的分析功能。 了解如何使用示波器的高级触发器，您将能够快速隔离故障信号，以便更仔细地查看并更快地解决问题。 以下是一些高级触发器的示例：
脉冲宽度触发器
脉冲宽度触发器可用于接收增大或减小信号 根据阈值电压在有限的时间内。 您可以指定示波器用来确定脉冲宽度触发的脉冲宽度和脉冲极性（正或负）。 图2和图3显示了这两个示波器的显示。 第一个显示由使用边沿触发获得的两个信号组成。 使用脉冲宽度触发（在这种情况下，脉冲宽度为150 ns），您可以简单地接收目标信号（如图3所示），以进行更详细的分析或故障诊断。
图2和图3对采集的信号应用脉冲宽度触发
双沿触发
在“双沿”激活模式下，示波器将在前一个触发沿出现且经过一定延迟后出现第N个沿时激活。
码型触发码型触发以通道状态的逻辑组合为基础。它通过查找指定的码型来识别触发条件。每个通道的值可以是 1（高）、0（低）或 X（无所谓）。设定的电压电平用作参考，以确定信号是高（大于电压电平）还是低（小于电压电平）。值为“X”（无所谓）的通道不用作码型标准的一部分。
既然您更加熟悉了这些高级触发功能的示例，您可以在需要时应用它们来进行深入的信号分析。使用高级触发有助于在调试过程中更有效地隔离问题信号进行分析，从而更快地解决问题。
4.收集模式
对于高级用户和新用户而言，了解不同的收集模式非常重要 。 掌握如何应用示波器接收模式（例如正常模式，中等模式，高分辨率模式或峰值检测模式）以更好地了解您接收到的信号 好。 微调算法构成一种采集模式，可以有选择地或结合采样点来帮助您查看不同的信号特征。 下面介绍了适用于不同采集模式的最合适的应用程序。
标准模式
标准采集模式是示波器的默认模式。 采样ADC，示波器提取所需的点数并绘制波形图。 最好将标准采集模式用于常见的调试任务，因为它给出了信号的非常一般的表示形式。 这是一种安全的使用模式，没有重大错误。
平均模式
平均采用各种波形并将其平均。 平均接收模式的主要优点是它可以平均信号上的随机噪声，从而使您只能看到下面的信号。 平均接收模式只能用于周期性信号，并使用稳定的示波器触发。 平均模式非常适合查看或描述非常稳定的周期波形。
高分辨率模式
高清晰度模式是媒体获取的另一种形式。 但是，它不是波形之间的平均值，而是点对点平均值。 本质上，ADC镜像信号，然后平均相邻点。 此模式使用实时棚车平均来帮助减少随机噪声。 它还可以产生更高的分辨率。
在减少随机噪声方面，高分辨率模式不如之前讨论的平均模式有效，但具有一些明显的优势。 由于高分辨率模式不依赖于多次拍摄，因此可用于非周期性信号和不稳定触发。 在常规调试中，这使高分辨率模式比中模式好得多。
峰值检测模式
峰值检测获取模式的功能类似于高分辨率模式。 ADC镜像信号并有选择地选择显示的点。 但是，顶点检测模式不会将这些点组合在一起并取平均值，而是选择要绘制的最高和最低点。 这很有用，因为它可以分析异常高或低电平，这在其他模式下可能不会出现。 峰值检测模式最适合检测故障或查看非常窄的脉冲。
5.参考波形
如果要在探索多个相同类型的设备时节省时间，请尝试使用参考波形。 通过在示波器上捕获波形，然后存储捕获的图像，可以创建参考波形。 可以调出参考波形并将其并排显示在显示器上，或叠加在另一台设备的更新后的实时波形上，以快速查看之间的波形特性差异。 不同的设备。
以下是来自两个不同手机的NFC探头调制测量的比较示例。 最初，使用通道1记录参考波形（橙色迹线），然后将其保存到参考波形存储器（R1）。 频道1（黄色轨迹）显示了来自不同手机的相同NFC信号的外观。 使用垂直补偿来调整波形，您可以轻松比较两个信号，并迅速注意到幅度，调制宽度和过渡时间的差异。 还可以对两个波形（例如此处自动显示的Vpp）执行测量以进行比较。
图 4. 使用参考波形的手机NFC信号比较
使用参考波形很容易，可以帮助您迅速看出不同器件波形的差异。
6.远程接口
大多数测试工程师都通过远程接口（例如LAN，USB或GPIB）连接到计算机，以允许其测试系统（包括当前机器）。 波浪）自动工作。 如今，通过远程接口将仪器连接到计算机就像连接鼠标或键盘一样简单。 将设备连接到PC进行控制可以提供极大的便利，从而使应用程序自动化范围比以往任何时候都广泛。 测试自动化不仅可以节省时间，还可以使每个测试保持一致性并针对不同设备产生直接可比的结果。 在设计，开发和制造各种设备的过程中，工程师已经意识到自动化测试的好处。
设计工程师使用自动化测试来跟踪设备设计迭代中的差异。 在每个设计修改步骤中使用包含关键度量的自动化测试，可以帮助工程师更快地看到更改的有效性。 他们可以测试和捕获或记录结果，作为修改和优化的基础。 设计验证工程师还可以使用自动测试来捕获不同温度或湿度环境下设备性能的变化。 生产环境强调自动化测试，几乎不需要人机界面，并支持可以运行多个实例或数据集的快速有效的重复测试周期。 在从设计到制造的整个产品生命周期的各个阶段使用自动化测试，不仅可以节省时间，而且可以提高准确性并提供可重复的测试。
为每个设备测试要求创建自动化测试，这可能非常困难。 过去，我们需要专业的程序员来集成工具和开发测试系统。 现在，我们拥有更强大的工具，可以帮助系统程序员进行自动化测试，无论他们是否熟悉编程技能。 例如，是德科技的BenchVue是一种软件工具，不熟悉任何编程语言的临时用户都可以轻松使用。 他们可以使用拖放界面而不是软件命令来控制和测量设备，而无需编写任何代码。 BenchVue可以根据需要发送设备命令或运行external.exe文件，但它实际上允许用户在选定的引擎上执行程序循环，扫描，延迟和控制操作。 图5中所示的测试流程环境是为几乎没有编程技能的测试人员设计的，使他们能够生成测试序列并快速接收测量结果。
图 5. BenchVue 软件支持完全不会编程的工程师实现自动化测试
经验丰富的程序员可以使用图形和文本编程语言灵活地编写程序，并与任何工具进行通信并支持任何数据类型。 。 如果需要自定义代码以满足更复杂的测试要求，则必须依靠经验丰富的程序员来完成工作。 （即使是熟练的程序员）使用自定义代码来实现自动化测试也需要时间来开发和验证原始程序，然后不断对其进行修改和维护。
不管您的编程能力和测试程序所处的编程环境如何，都可以使用LAN，USB或GPIB远程接口进行连接和控制 在测试系统中将节省时间并确保测试的可重复性。
7.高级SCPI命令使用LAN，USB或GPIB接口从外部计算机控制设备，或使用标准编程语言命令（ SCPI）完成。 SCPI是用于创建工具配置和查询命令的ASCII语言。 这些配置和命令是所有基于SCPI的工具所共有的，并且按功能按层次结构排列。
对于具有相同功能的工具，SCPI命令通常非常相似。 对于每种测量功能（例如频率或电压），都有一组特定的命令。 功能命令集的优点是可以使用相同的电压测量命令来控制两个SCPI兼容设备（尽管两个来自不同制造商）。 在图6中，您可以看到“ Measure”命令的层次结构。 要使用此命令结构生成直流电压测量命令，结果将为“ MEASure：VOLTage：DC？”。 或“ MEAS：VOLT：DC？”。 对于更复杂的命令（例如为特定设备配置参数），可以使用各种参数。
图 6. SCPI 命令层次结构示例
您需要了解更多吗？ 从低成本示波器开始Keysight InfiniiVision 1000 X系列示波器（50至100 MHz）以低得难以置信的价格为您提供高质量，行业认可的技术。 专业的测量和易于理解的触手可及之处。
