示波器幾乎是電子工程師必不可少的一個(gè)工具，但是并不是每一位工程師都能把它們使用好。本文主要給大家分享在使用示波器時(shí)常見(jiàn)的七個(gè)錯(cuò)誤?？赡芘c你平時(shí)見(jiàn)到的一致，也可能不一樣，當(dāng)然，這也是仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智。

在理想情況下，所有探頭都應(yīng)該是一條不會(huì)對(duì)被測(cè)設(shè)備產(chǎn)生任何干擾的導(dǎo)線，當(dāng)連接到您的電路時(shí)，具有無(wú)窮大的輸入電阻，而電容和電感為零。這樣將會(huì)精確復(fù)制被測(cè)信號(hào)。但現(xiàn)實(shí)情況是，探頭會(huì)給電路帶來(lái)負(fù)載效應(yīng)。探頭上的電阻、電容和電感元件可能改變被測(cè)電路的響應(yīng)。

每個(gè)電路都不盡相同，它們有自己的電氣特性。因此，每次探測(cè)設(shè)備時(shí)，都需要考慮探頭的特性并選擇對(duì)測(cè)量影響最小的探頭。考慮的范圍包括從示波器輸入端通過(guò)電纜到被測(cè)設(shè)備上特定連接點(diǎn)的完整連接，也包括用于連接到測(cè)試點(diǎn)的任何附件或附加導(dǎo)線和焊接。

了解在測(cè)試中可能遇到的錯(cuò)誤，以及如何通過(guò)更好的操作改進(jìn)測(cè)量。探頭的電氣特性會(huì)影響測(cè)量結(jié)果和電路的工作。采取措施確保這些影響在可接受的范圍內(nèi)，是成功測(cè)量的關(guān)鍵步驟。在使用示波器時(shí)，常見(jiàn)的錯(cuò)誤有以下七種：

錯(cuò)誤 1沒(méi)有校準(zhǔn)探頭

探頭在出廠的之后都進(jìn)行過(guò)校準(zhǔn)，但它們沒(méi)有針對(duì)示波器前端進(jìn)行校準(zhǔn)。如果它們未在示波器輸入端上進(jìn)行校準(zhǔn)，那么就無(wú)法得到正確的測(cè)量結(jié)果。

有源探頭

如果有源探頭沒(méi)有針對(duì)示波器進(jìn)行校準(zhǔn)，在測(cè)試時(shí)將看到垂直電壓測(cè)量結(jié)果和上升沿時(shí)序（以及可能的一些失真）出現(xiàn)差異。大多數(shù)示波器具有參考或輔助輸出功能，還配有操作指南來(lái)引導(dǎo)工程師完成探頭校準(zhǔn)。

圖 1：發(fā)生器輸出和探測(cè)到的信號(hào)

圖 1 顯示了通道 1（黃色跡線）上的 SMA 電纜和適配器輸入到示波器的 50 MHz 信號(hào)。綠色跡線是通過(guò)通道 2 上的有源探頭輸入到示波器的同一信號(hào)。請(qǐng)注意，通道1 上的發(fā)生器輸出為 1.04 Vpp（伏特峰峰值），通道 2 上探測(cè)到的信號(hào)為 965 mV （毫伏）。另外，通道 1 與通道 2 的偏移高達(dá) 3 ms（毫秒），所以上升時(shí)間根本不能排成一行。

無(wú)源探頭

可以調(diào)節(jié)探頭的可變電容，使補(bǔ)償與正在使用的示波器輸入完美匹配。大多數(shù)示波器都有可以用于校準(zhǔn)或參考的方波輸出。探測(cè)這個(gè)連接，檢查波形是否為方形。根據(jù)需要調(diào)整可變電容，以消除所有下沖或過(guò)沖。

圖 2：經(jīng)過(guò)幅度和偏移校準(zhǔn)后

如果校準(zhǔn)了這個(gè)探頭，結(jié)果將大為改善。可以在圖 2 中看到經(jīng)過(guò)適當(dāng)幅度和偏移校準(zhǔn)后的結(jié)果。幅度現(xiàn)在改善為972 mVpp，偏移得到了糾正，兩個(gè)上升時(shí)間保持一致。

錯(cuò)誤 2 增加探頭負(fù)載效應(yīng)

只要將探頭連接到示波器并將它與待測(cè)設(shè)備接觸，探頭就會(huì)成為電路的一部分。探頭對(duì)待測(cè)設(shè)備施加的電阻、電容和電感負(fù)載效應(yīng)會(huì)影響工程師在示波器屏幕上看到的信號(hào)。這些負(fù)載效應(yīng)可能會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。了解這些負(fù)載效應(yīng)，有助于工程師避免為特定的電路或系統(tǒng)選擇錯(cuò)誤探頭。探頭具有電阻、電容和電感特性，如圖3 所示。

圖 3：探頭的基本電路

為了接觸到周?chē)h(huán)境過(guò)于狹小的探測(cè)點(diǎn)，可能需要想方設(shè)法添加長(zhǎng)引線或電線。但是，為探頭添加附件或探針會(huì)降低帶寬、增加負(fù)載效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致頻率響應(yīng)不再平坦。

使用盡量短的引線來(lái)保持探頭的帶寬和精度。通常，探針的輸入線或引線越長(zhǎng)，帶寬減小得就越大。較窄帶寬的測(cè)量可能不會(huì)受到太大影響，但在進(jìn)行較寬帶寬的測(cè)量時(shí)，特別是在1 GHz 以上時(shí)，需要謹(jǐn)慎選擇使用的探針和附件。隨著探頭帶寬降低，您將失去測(cè)量快速上升時(shí)間的能力。圖 4 演示了隨著附件長(zhǎng)度的增加，示波器顯示的上升時(shí)間是如何變慢的。為了進(jìn)行最準(zhǔn)確的測(cè)量，最好使用盡量短的探針。