学习探头选型指南方案,如何选好探头呢?

李倩 发表于 2018-06-01 09:20:54 收藏 已收藏
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学习探头选型指南方案,如何选好探头呢?

李倩 发表于 2018-06-01 09:20:54

我现在是自己做,但我此前有多年在从事软件开发工作,当回过头来想一想自己,觉得特别想对那些初学JAVA/DOT。NET技术的朋友说点心里话,希望你们能从我们的体会中,多少受点启发。

一、在中国你千万不要因为学习技术就可以换来稳定的生活和高的薪水待遇,你更千万不要认为那些从事市场开发,跑腿的人,没有前途。

咱们中国有相当大的一部分软件公司,他们的软件开发团队都小的可怜,连一个项目小组都算不上,而这样的团队却要承担一个软件公司所有的软件开发任务,需要团队的成员没日没夜的加班,进行封闭开发,你平时除了编码之外就是吃饭和睡觉。

也许你拿到了所谓的白领的工资,但你却从此失去享受生活的自由,如果你想做技术人员尤其是开发人员,我想你很快就会理解,你多么想在一个地方长期待一段时间,认识一些朋友,多一些生活时间的愿望。

二、在学习技术的时候千万不要认为如果做到技术最强,就可以成为100%受尊重的人。

有这么一段话:我只用最听话的人,按照我的要求做只要是听话就要,如果不听话不管他技术再好也不要。随后这个人得到了试用机会,如果没意外的话,他一定会是下一个项目经理的继任者。

如果你幸运的能够听到市场人员的谈话,或是领导们的谈话,你会隐约觉得他们都在把技术人员当作编码的机器来看,你的价值并没有你想象的那么重要。而在你所在的团队内部,你可能正在为一个技术问题的讨论再跟同事搞内耗,因为他不服你,你也不服他,你们都认为自己的对,其实你们两个都对,而争论的目的就是为了在关键场合证明一下自己比对方技术好,比对方强。

带你轻松选好探头

既然我们不能只靠技术那么我们就可以靠技术与工程工具,比如我们接下来要给大家安利的干货,如何选好探头呢?

下面让我们一起学习探头选型指南方案,满满的都是干货。

信号源需求与目的

选择适当的探头由于广泛的示波器测量应用和需求,市场上可供选择的示波器探头很多,因此探头选择过程很容易引起混淆。为减少大量的混淆及缩小选择过程,应一直遵守示波器制造商的探头建议。

此外,探头选择过程应考虑测量需求。您要测量哪些项目?是电压?电流?还是光信号?通过选择适合信号类型的探头,可以更快地获得直接测量结果。

要保证探针上的带宽或上升时间应超过计划测量的信号频率或上升时间。要记住,非正弦曲线信号具有重要的频率成分或谐波,其可能会在很大程度上超过信号的基频。例如,为了测量包括100MHz 方形波的第5个谐波,您需要探针上的带宽为500MHz 的测量系统。类似的,示波器系统的上升时间应该比计划测量的信号上升时间快 3-5 倍。

另一方面,应一直考虑探头可能导致的信号负载。尽量使用高电阻、低电容探头。对大多数应用,带有20pF 或更低电容的10MΩ探头应为信号源负载提供充足的保证。但是,对某些高速数字电路,您可能需要转向有源探头提供较低的电容。

最后记住在进行测量前,必须能够把探头连接到电路上。这可能要求选择时专门考虑探头头部规格和探针适配器,以简单方便地连接电路。

理解信号源

在选择探头时要考虑四个基本信号源问题,即信号类型、信号频率成分、信号源阻抗和测试点的物理属性。

1信号类型

信号类型探头选择的第一步是评估要探测的信号类型。为此,可以把信号划分为:  电压信号   电流信号   逻辑信号   其它信号电压信号是电子器件测量中最经常遇到的信号类型,也正因如此,电压传感探头是最常用的示波器探头类型。

逻辑信号实际上是特殊类型的电压信号。可以使用标准电压探头查看逻辑信号,但更常见的情况是必需查看特定的逻辑事件。设置一个逻辑探头提供触发信号给示波器,当满足规定的逻辑组合触发条件,这允许在示波器显示屏上查看特定的逻辑事件。除电压信号、电流信号和逻辑信号外,可能还有用户关心的许多其它信号类型,如光源、机械源、热源、声源和其它来源发出的信号。

可以使用各种转换器把这些信号转换成相应的电压信号,以在示波器上进行显示和测量。在完成这种转换时,转换后的信号,以选择探头,把转换后的信号传送到示波器上。

2信号频率成分

信号频率成分不管是什么类型,所有信号都有频率成分。DC信号的频率为0Hz,纯正弦曲线拥有单一的频率,这一频率是正弦曲线周期的倒数。

所有其它信号都包含多个频率,频率值取决于信号波形。例如,对称方形波的基频(fo) 是方形波周期的倒数,另外还有其它谐波频率,这些谐波频率是基础频率的奇数倍(3fo, 5fo, 7fo, ...)。基频是波形的基础,谐波频率与基频相结合,增加了结构细节,如波形转换和拐角。

为使探头把信号传送到示波器、同时保持足够的信号保真度,探头必须拥有足够的带宽,以最小的干扰传送信号的主要频率成分。在方形波和其它周期信号中,这一般意味着探头带宽必需比信号的基频高3-5倍。这可以传送基频和前几个谐波,而不会衰减其相对幅度。另外还将传送较高的谐波,但衰减数量会提高,因为这些更

高的谐波超过了探头的3dB带宽点。

但是,由于至少在一定程度上仍存在更高的谐波,因此它们仍在一定程度上会影响波形的结构。限制带宽的主要影响是降低信号幅度。信号的基频越接近探头的3dB带宽,探头输出上看到的整体信号幅度越低。在3dB 点上,幅度下降30%。

此外,由于带宽滚降,扩展到探头带宽之上的信号谐波或其它频率成分会经历更高程度的衰减。在较高的频率成分上衰减程度较高,可以通过拐角的变化及快速波形转换沿的变慢看出这一点。

3信号源阻抗

探针电容也限制着信号转换的上升时间。但是,这与信号源阻抗和信号源负载有关,我们在后面将对此展开讨论。

讨论信号源阻抗阻抗可以提炼为下面几个要点 :

探头的阻抗与信号源阻抗相结合,产生新的信号负载阻抗,其在一定程度上会影响信号幅度和信号上升时间。

在探头阻抗明显高于信号源阻抗时,探头对信号幅度的影响可以忽略不计。

探针电容也称为输入电容,影响着信号的上升时间。这是由于把探头的输入电从10%提高到90%所需的时间导致的,其公式如下:tr = 2.2 x Rsource x Cprobe。

此外,通过在可能的地方选择低阻抗信号测试点,可以进一步降低探头负载的影响。物理连接考虑因素信号测试点的位置和形状也是探头选择的主要考虑因素。其是否足够,刚好把探头接触到测试点上、在示波器上观察信号?还是必需使探头连接测试点,以监测信号,同时进行各种电路调节?对前一种情况,适合采用针式探针;而对后一种情况,则要求某类可收缩的挂钩探针。

温馨提示:

一直要观察探头的最大规定电压功能。把探头连接到超过其功能的电压上,可能会导致人身伤害及设备损坏。

划重点:

差分探头系统通常包含灵敏的器件,过压可能会损坏这些器件,包括静电放电。为避免损坏探头系统,一直应遵循制造商的建议,并遵守所有注意事项。

最后,记住对任何给定应用,实际上没有“合适的”探头选型,而只有“合适的”示波器探头组合选项,它们首先取决于界定的信号测量要求。

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