確定靜電放電和電氣快速瞬變的閾值

　　考查圖1中的電氣快速瞬變(EFT)脈沖。此脈沖特性不符合IEEE脈沖參數(shù)的定義，這是因?yàn)榇薊FT脈沖沒有高、低穩(wěn)態(tài)值。波形以線性快速升高到一尖峰之后，隨后以指數(shù)趨向漸近線衰減，但不是很快到達(dá)此漸近線。沒有穩(wěn)態(tài)值時(shí)，EFT脈沖會產(chǎn)生不確定的底部和頂部的值。因?yàn)橐?jì)算上升時(shí)間、下降時(shí)間及脈沖寬度所用的閾值，就必須確定底部和頂部的值，如果使用傳統(tǒng)的示波器脈沖參數(shù)，測量就無效了。

　　EMC脈沖測量要求閾值設(shè)定為0%和最大值(其中最大值為波形的峰電壓水平)，而不是頂部和底部，來滿足測量規(guī)范。在過去幾年間，現(xiàn)代示波器采用閾值設(shè)定為峰-峰、0%到最大值以及0%到最小值，以及標(biāo)準(zhǔn)絕對水平或百分比水平，已經(jīng)開始可以進(jìn)行EMC脈沖參數(shù)測量了。

　　圖2中獲取了一個(gè)靜態(tài)放電波形。加或不加EMC閾值都測量到了脈沖寬度和上升時(shí)間。在參數(shù)1(P1)中，閾值設(shè)定為0%最大值，脈沖寬度正確測定為2.109納秒。在參數(shù)2(P2)中，閾值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)示波器頂部和底部的50%。在這種情況下，測量錯(cuò)誤的報(bào)告為50.348納秒，誤差達(dá)2287%。寬度測量受到的影響非常大，頂部和底部的50%閾值實(shí)際上根據(jù)錯(cuò)誤的脈沖波形得到寬度測量值。參數(shù)3(P3)設(shè)定為正確的0%到最大EMC閾值，得到的靜電脈沖上升時(shí)間測量值833皮秒是正確的。注意：在參數(shù)4(P4)中，標(biāo)準(zhǔn)上升時(shí)間錯(cuò)誤報(bào)告為873皮秒。使用標(biāo)準(zhǔn)脈沖參數(shù)測量時(shí)，可能得到錯(cuò)誤值。同時(shí)要注意，除正確測量圖2中的參數(shù)P1和P3之外，采用EFT脈沖的0%最大值閾值，也正確計(jì)算出了圖1所示的測量參數(shù)P1和P2。

　　輻射抗擾度和傳導(dǎo)抗擾度測試的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)要求采用示波器來驗(yàn)證由靜電放電(ESD)和電磁耦合發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖波形和脈沖測量參數(shù)，如上升時(shí)間、下降時(shí)間及脈沖寬度。然而，由于在EMC測試標(biāo)準(zhǔn)中采用的脈沖波形的原因，示波器參數(shù)歷來都無法準(zhǔn)確測量這些參數(shù)。傳統(tǒng)的脈沖測量需要儀器來確定脈沖的穩(wěn)態(tài)高值(頂部)及脈沖的穩(wěn)態(tài)低值(底部)。采用電壓柱狀圖來確定頂部和底部這兩個(gè)突出的模式。用來計(jì)算脈沖參數(shù)(如上升時(shí)間、下降時(shí)間及脈沖寬度)的閾值水平是根據(jù)頂部和底部的值來導(dǎo)出的。例如，上升時(shí)間測量中的閾值(定義為信號從10% 躍變到90%的時(shí)間)是取決于底部和頂部所定義的0%和100%水平。

　　考查圖1中的電氣快速瞬變(EFT)脈沖。此脈沖特性不符合IEEE脈沖參數(shù)的定義，這是因?yàn)榇薊FT脈沖沒有高、低穩(wěn)態(tài)值。波形以線性快速升高到一尖峰之后，隨后以指數(shù)趨向漸近線衰減，但不是很快到達(dá)此漸近線。沒有穩(wěn)態(tài)值時(shí)，EFT脈沖會產(chǎn)生不確定的底部和頂部的值。因?yàn)橐?jì)算上升時(shí)間、下降時(shí)間及脈沖寬度所用的閾值，就必須確定底部和頂部的值，如果使用傳統(tǒng)的示波器脈沖參數(shù)，測量就無效了。

　　EMC脈沖測量要求閾值設(shè)定為0%和最大值(其中最大值為波形的峰電壓水平)，而不是頂部和底部，來滿足測量規(guī)范。在過去幾年間，現(xiàn)代示波器采用閾值設(shè)定為峰-峰、0%到最大值以及0%到最小值，以及標(biāo)準(zhǔn)絕對水平或百分比水平，已經(jīng)開始可以進(jìn)行EMC脈沖參數(shù)測量了。

　　圖2中獲取了一個(gè)靜態(tài)放電波形。加或不加EMC閾值都測量到了脈沖寬度和上升時(shí)間。在參數(shù)1(P1)中，閾值設(shè)定為0%最大值，脈沖寬度正確測定為2.109納秒。在參數(shù)2(P2)中，閾值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)示波器頂部和底部的50%。在這種情況下，測量錯(cuò)誤的報(bào)告為50.348納秒，誤差達(dá)2287%。寬度測量受到的影響非常大，頂部和底部的50%閾值實(shí)際上根據(jù)錯(cuò)誤的脈沖波形得到寬度測量值。參數(shù)3(P3)設(shè)定為正確的0%到最大EMC閾值，得到的靜電脈沖上升時(shí)間測量值833皮秒是正確的。注意：在參數(shù)4(P4)中，標(biāo)準(zhǔn)上升時(shí)間錯(cuò)誤報(bào)告為873皮秒。使用標(biāo)準(zhǔn)脈沖參數(shù)測量時(shí)，可能得到錯(cuò)誤值。同時(shí)要注意，除正確測量圖2中的參數(shù)P1和P3之外，采用EFT脈沖的0%最大值閾值，也正確計(jì)算出了圖1所示的測量參數(shù)P1和P2。

　　另外還要注意，因?yàn)镋MC脈沖下降沿常存在脈沖擾動，采用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時(shí)，可能導(dǎo)致測量讀數(shù)錯(cuò)誤。譬如，如果下降沿存在屢次穿過閾值的振鈴，就可能得到多個(gè)錯(cuò)誤寬度讀數(shù)。為此，采集時(shí)需要有可以限制示波器測量數(shù)的測量濾波功能?，F(xiàn)代示波器有這一濾波功能，此功能可以忽略掉脈沖下降沿類似脈沖的擾動，并將其從測量結(jié)果中排除掉。

　　總之，要準(zhǔn)確測量靜電放電、電氣快速瞬變、浪涌、電壓跌落及中斷這些脈沖參數(shù)，要求有非標(biāo)準(zhǔn)測量功能。選擇正確的測量閾值可以使這些信號的測量準(zhǔn)確度大為不同。