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示波器为Crystal性能测试关键器件,又应如何选型探头

来源:http://mystarbucksmoment.cn 作者:康比电子 2020年08月21
  示波器为Crystal性能测试关键器件,又应如何选型探头
  石英晶振的测量时通过示波器来进行测试,不管是测振荡频率还是其精度都是一样的;其实石英晶振的各项参数都不是一个固定值,就比如振荡频率这一项,它就是一个浮动值,通常情况下所说的精度就说的是振荡频率上下浮动的范围值;当我们需要对其参数进行测试的时候,所得出的结果也是有差异的,这就是示波器的原因,有些用户买回去随便拿个设备来测,数据不对就觉得货不对.其实这会存在误差的,因为测试出的参数还会受到测试设备(示波器)优劣的影响.
  探头对于示波器来说示波器来说相当重要,因为这是测试产品与示波器之间交互的接触点;那么怎么样才能选到合适且优良的探头呢?都需要注意哪些指标呢?主要有四大指标,分别为:带宽,阻抗匹配,探头衰减比,上升时间;下面我们一一做分析.
  带宽:在我们选择探头时,首先要看的参数就是带宽,探头和示波器的带宽定义是一样的. 那么我们如何根据被测信号的频率来选择合适带宽的探头呢?以1MHz的方波为例,由于1MHz的方波是由1MHz,3MHz,5MHz,7MHz......等正弦波叠加而成,想要得到较为完整的方波信息,最少需要5次谐波分量,而且如果想要获得更加准确的信息,就需要能够测量到更多的谐波分量.所以选择示波器和探头带宽时至少要选择被测量方波信号的5次谐波频频率以上的带宽.
  阻抗匹配:探头输入阻抗相当于在被测电路上并联了一个电阻,对被测信号有分压和增加负载的作用,选择不当会影响被测信号的幅度和直流偏置.探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配,以减小对被测电路的负载作用.另外还需要注意输入阻抗会随着频率的增加而下降.
  探头衰减比:在使用示波器探头的时候,都会看到上面有标注衰减系数,典型的衰减系数是1X,10X和100X.衰减系数指的是探头信号幅值的衰减比例,例如1X的探头就没有对信号进行衰减,而10X的探头就会将信号幅值降到原本的1/10.需要注意的是在使用探头的时候,需要根据探头的衰减系数在示波器上设置好对应的比例,才能得到真实的数值
  上升时间:上升时间指的是测量信号上升沿(10%~90%)时的最短时间,我们可以把这个参数理解为对上升沿测试的灵敏度,上升时间越短,灵敏度越高,那么对于被测信号的还原度就越高.在测量脉冲信号上升时间或下降时间时,为了保证合理的精度,探头和示波器的总上升时间应该比被测脉冲块3~5倍.对上升时间比被测脉冲快3倍的示波器/探头组合,预计可以测量5%误差范围内的脉冲上升时间.
  总而言之,为了保证获得更好的精度,使用的探头需要对于电路的影响降低到最小,所以就需要了解探头相关参数的概念,这样我们在选择探头的时候就会更加准确.而如果探头选择错误,就会导致波形失真,从而导致测试数值有偏差.
  而示波器作为石英晶振(普通无源晶振,有源晶振)的测试工具,如上文那般,如若真是设备的问题的话也同样会对测试结果也会造成影响;所以不管是测试石英晶振还是测试其他频控元件都是一样的,探头的选型至关重要.
  示波器为Crystal性能测试关键器件,又应如何选型探头.

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