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來源：http://www.jqhs.com.cn 作者：康比電子 2020年08月21
示波器為Crystal性能測試關鍵器件,又應如何選型探頭
石英晶振的測量時通過示波器來進行測試,不管是測振蕩頻率還是其精度都是一樣的;其實石英晶振的各項參數都不是一個固定值,就比如振蕩頻率這一項,它就是一個浮動值,通常情況下所說的精度就說的是振蕩頻率上下浮動的范圍值;當我們需要對其參數進行測試的時候,所得出的結果也是有差異的,這就是示波器的原因,有些用戶買回去隨便拿個設備來測,數據不對就覺得貨不對.其實這會存在誤差的,因為測試出的參數還會受到測試設備(示波器)優劣的影響.
探頭對于示波器來說示波器來說相當重要,因為這是測試產品與示波器之間交互的接觸點;那么怎么樣才能選到合適且優良的探頭呢?都需要注意哪些指標呢?主要有四大指標,分別為:帶寬,阻抗匹配,探頭衰減比,上升時間;下面我們一一做分析.
帶寬:在我們選擇探頭時,首先要看的參數就是帶寬,探頭和示波器的帶寬定義是一樣的. 那么我們如何根據被測信號的頻率來選擇合適帶寬的探頭呢?以1MHz的方波為例,由于1MHz的方波是由1MHz,3MHz,5MHz,7MHz......等正弦波疊加而成,想要得到較為完整的方波信息,最少需要5次諧波分量,而且如果想要獲得更加準確的信息,就需要能夠測量到更多的諧波分量.所以選擇示波器和探頭帶寬時至少要選擇被測量方波信號的5次諧波頻頻率以上的帶寬.
阻抗匹配:探頭輸入阻抗相當于在被測電路上并聯了一個電阻,對被測信號有分壓和增加負載的作用,選擇不當會影響被測信號的幅度和直流偏置.探頭的輸入阻抗要與所用示波器的輸入阻抗匹配,以減小對被測電路的負載作用.另外還需要注意輸入阻抗會隨著頻率的增加而下降.
探頭衰減比:在使用示波器探頭的時候,都會看到上面有標注衰減系數,典型的衰減系數是1X,10X和100X.衰減系數指的是探頭信號幅值的衰減比例,例如1X的探頭就沒有對信號進行衰減,而10X的探頭就會將信號幅值降到原本的1/10.需要注意的是在使用探頭的時候,需要根據探頭的衰減系數在示波器上設置好對應的比例,才能得到真實的數值
上升時間:上升時間指的是測量信號上升沿(10%~90%)時的最短時間,我們可以把這個參數理解為對上升沿測試的靈敏度,上升時間越短,靈敏度越高,那么對于被測信號的還原度就越高.在測量脈沖信號上升時間或下降時間時,為了保證合理的精度,探頭和示波器的總上升時間應該比被測脈沖塊3~5倍.對上升時間比被測脈沖快3倍的示波器/探頭組合,預計可以測量5%誤差范圍內的脈沖上升時間.
總而言之,為了保證獲得更好的精度,使用的探頭需要對于電路的影響降低到最小,所以就需要了解探頭相關參數的概念,這樣我們在選擇探頭的時候就會更加準確.而如果探頭選擇錯誤,就會導致波形失真,從而導致測試數值有偏差.
而示波器作為石英晶振(普通無源晶振,有源晶振)的測試工具,如上文那般,如若真是設備的問題的話也同樣會對測試結果也會造成影響;所以不管是測試石英晶振還是測試其他頻控元件都是一樣的,探頭的選型至關重要.
示波器為Crystal性能測試關鍵器件,又應如何選型探頭.
石英晶振的測量時通過示波器來進行測試,不管是測振蕩頻率還是其精度都是一樣的;其實石英晶振的各項參數都不是一個固定值,就比如振蕩頻率這一項,它就是一個浮動值,通常情況下所說的精度就說的是振蕩頻率上下浮動的范圍值;當我們需要對其參數進行測試的時候,所得出的結果也是有差異的,這就是示波器的原因,有些用戶買回去隨便拿個設備來測,數據不對就覺得貨不對.其實這會存在誤差的,因為測試出的參數還會受到測試設備(示波器)優劣的影響.
帶寬:在我們選擇探頭時,首先要看的參數就是帶寬,探頭和示波器的帶寬定義是一樣的. 那么我們如何根據被測信號的頻率來選擇合適帶寬的探頭呢?以1MHz的方波為例,由于1MHz的方波是由1MHz,3MHz,5MHz,7MHz......等正弦波疊加而成,想要得到較為完整的方波信息,最少需要5次諧波分量,而且如果想要獲得更加準確的信息,就需要能夠測量到更多的諧波分量.所以選擇示波器和探頭帶寬時至少要選擇被測量方波信號的5次諧波頻頻率以上的帶寬.
阻抗匹配:探頭輸入阻抗相當于在被測電路上并聯了一個電阻,對被測信號有分壓和增加負載的作用,選擇不當會影響被測信號的幅度和直流偏置.探頭的輸入阻抗要與所用示波器的輸入阻抗匹配,以減小對被測電路的負載作用.另外還需要注意輸入阻抗會隨著頻率的增加而下降.
探頭衰減比:在使用示波器探頭的時候,都會看到上面有標注衰減系數,典型的衰減系數是1X,10X和100X.衰減系數指的是探頭信號幅值的衰減比例,例如1X的探頭就沒有對信號進行衰減,而10X的探頭就會將信號幅值降到原本的1/10.需要注意的是在使用探頭的時候,需要根據探頭的衰減系數在示波器上設置好對應的比例,才能得到真實的數值
上升時間:上升時間指的是測量信號上升沿(10%~90%)時的最短時間,我們可以把這個參數理解為對上升沿測試的靈敏度,上升時間越短,靈敏度越高,那么對于被測信號的還原度就越高.在測量脈沖信號上升時間或下降時間時,為了保證合理的精度,探頭和示波器的總上升時間應該比被測脈沖塊3~5倍.對上升時間比被測脈沖快3倍的示波器/探頭組合,預計可以測量5%誤差范圍內的脈沖上升時間.
而示波器作為石英晶振(普通無源晶振,有源晶振)的測試工具,如上文那般,如若真是設備的問題的話也同樣會對測試結果也會造成影響;所以不管是測試石英晶振還是測試其他頻控元件都是一樣的,探頭的選型至關重要.
示波器為Crystal性能測試關鍵器件,又應如何選型探頭.
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