示波器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、示波器信號特性的深度解析

1、幅度范圍的精準(zhǔn)評估

測量前需明確信號的幅度閾值，可通過查閱信號源技術(shù)文檔、預(yù)測量或行業(yè)經(jīng)驗估算。例如音頻功率放大器的輸出信號通常在 2-50V 區(qū)間，而數(shù)字電路的時鐘信號多低于 5V。同時需關(guān)注信號動態(tài)范圍(最大 / 最小幅度差值)，動態(tài)范圍寬的信號需匹配可覆蓋該區(qū)間的衰減比，確保波形在示波器屏幕中完整呈現(xiàn)。

2、頻率成分的專業(yè)分析

不同頻率信號在傳輸中受探頭寄生參數(shù)影響各異。高頻信號(>100MHz)易因探頭電容(典型值 10-50pF)和引線電感產(chǎn)生相位偏移與幅度衰減。建議選擇帶寬為信號最高頻率 3-5 倍的探頭，如測量 100MHz 信號時，應(yīng)選用帶寬≥300MHz 的探頭及對應(yīng)衰減比，避免高頻成分失真。

二、示波器性能的適配考量

1、輸入范圍的剛性約束

需嚴(yán)格遵循示波器的輸入電壓閾值(如常見型號為 ±5V 至 ±50V)。當(dāng)信號幅度超過示波器量程時(如 20V 信號接入 ±10V 輸入范圍的示波器)，必須采用 10:1 衰減比將信號降至 2V，確保測量系統(tǒng)安全。

2、分辨率與精度的平衡藝術(shù)

衰減比與測量精度呈負(fù)相關(guān)：10:1 衰減會使示波器垂直分辨率降低 10 倍(如 1mV/div 精度降至 10mV/div)。在精密測量場景(如 ADC 采樣信號)中，應(yīng)優(yōu)先選用 1:1 衰減比，但需通過示波器過載保護(hù)功能(如峰值檢測)防止信號削波。

三、示波器測量中的浮動與差分電壓挑戰(zhàn)及解決方案

在設(shè)計時，多數(shù)工程師期望測量點之一能穩(wěn)定接地，所以示波器探頭參考引線會依次連接 BNC 輸入外殼、機(jī)箱，最終通過電源引線實現(xiàn)接地。

但這種常規(guī)設(shè)計卻給使用者帶來難題。實際應(yīng)用中，許多電壓測量的參考點并非接地，像 “浮動電壓” 指不以地為直接參考的電壓，“差分電壓” 則是在兩個非接地的點之間進(jìn)行測量的電壓。此外，信號常以差分傳輸，即兩條線路傳輸相反信號，這種方式有助于接收器有效抑制共模噪聲，例如 CAN 總線的差分信號就是 CAN 高電平和 CAN 低電平的差值。開關(guān)模式電源、三相電源、電流感應(yīng)電阻器以及生物信號等場景，都可能涉及浮動或差分信號。若在這類測量中錯誤接入接地引線，輕則造成信號失真，重則損壞被測器件。

解決浮動測量問題，直接拔掉電源插頭接地線的做法不可取，因為這會使機(jī)箱和 BNC 輸入失去接地保護(hù)，增加觸電風(fēng)險。較為安全且常用的方法是偽差分測量，通過兩個探頭分別測量兩點，反轉(zhuǎn)其中一個通道信號，再利用數(shù)學(xué)運(yùn)算相減，從而獲取差分信號，保障測量安全。不過，此方法存在局限性，需占用兩個通道和一個數(shù)學(xué)通道生成一條跡線，而且探頭間的不平衡易導(dǎo)致通道偏斜，降低共模抑制比。

對于追求高精度和高安全性的測量場景，有源差分電壓探頭是更優(yōu)選擇。它具備真差分測量功能、高 CMRR，每次測量僅需一個示波器通道，能有效解決浮動和差分電壓的測量難題，顯著提升測量的準(zhǔn)確性與安全性。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)示波器的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。