成為DSO專家：擴(kuò)展示波器用途的另外十個(gè)技巧
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發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常
全部實(shí)例測(cè)量是示波器基于采集波形每個(gè)周期進(jìn)行時(shí)序測(cè)量的能力。如果你測(cè)量每個(gè)周期，你可以顯示跟蹤圖，用于展示被測(cè)參數(shù)隨時(shí)間的變化，而該變化與采集的信號(hào)輸入是完全同步的。圖7包含這一功能的例子。
圖7：使用上升時(shí)間跟蹤參數(shù)尋找具有緩慢上升時(shí)間的單個(gè)波形周期。
采集信號(hào)是一個(gè)具有781個(gè)周期的4MHz正弦波。從上升時(shí)間參數(shù)(P1)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，我們可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)周期要做一次測(cè)量，因此共有781個(gè)值。上升時(shí)間的平均值是2.88ns。最小值是接近平均值的2.8ns，但最大值是27ns。打開上升時(shí)間跟蹤曲線數(shù)學(xué)軌跡F1，我們可以在軌跡中心附近看到一個(gè)峰值。跟蹤圖顯示了隨時(shí)間變化的每個(gè)周期測(cè)量值。它在時(shí)間上與軌跡C1中所采集的波形是同步的。跟蹤到的上升時(shí)間最大值是27ns。其位置與具有緩慢上升時(shí)間的周期在時(shí)間上是同步的。
將縮放軌跡Z1和Z2分別用作C1和F1的縮放圖，同時(shí)應(yīng)用多次縮放功能進(jìn)行水平跟蹤，我們可以擴(kuò)展它們尋找到對(duì)應(yīng)于最大周期值的單個(gè)周期。
這是全部實(shí)例測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。你可以見(jiàn)到以單個(gè)周期為基礎(chǔ)的波形時(shí)序變化。這種技術(shù)可以代替使用WaveScan搜索功能尋找具有緩慢上升時(shí)間的這種脈沖。
均方根和標(biāo)準(zhǔn)偏差
均方根(rms)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdev)是密切相關(guān)的測(cè)量。rms的計(jì)算公式是：
其中N是波形中的點(diǎn)數(shù)，Vn是第n個(gè)采樣點(diǎn)的值。
標(biāo)準(zhǔn)偏差被定義為：
其中N是波形中的點(diǎn)數(shù)，Vn是第n個(gè)采樣點(diǎn)的值，mean是V的平均值。
對(duì)于零均值的波形來(lái)說(shuō)，上面兩個(gè)公式是一致的，rms值和標(biāo)準(zhǔn)偏差相等。當(dāng)信號(hào)均值為非零時(shí)，從每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)減去均值后的sdev值就是減去均值后樣本的rms值。因此sdev是真正的交流rms值(在減去均值后的rms值)。
考慮圖12所示3.3V電源輸出上的紋波和噪聲的測(cè)量。
圖12：使用標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdev)測(cè)量3.3V電源輸出上噪聲和紋波的交流rms值。
波形均值用參數(shù)P1進(jìn)行讀取。這是與紋波和噪聲無(wú)關(guān)的標(biāo)稱直流輸出。rms值P2同時(shí)包含了均值、紋波和噪聲。標(biāo)準(zhǔn)偏差(參數(shù)P3中的sdev)僅讀取電源輸出中的交流分量(噪聲和紋波)。要從每個(gè)測(cè)量點(diǎn)減去均值。因此標(biāo)準(zhǔn)偏差是“交流”rms值。
rms值現(xiàn)在變高了，因?yàn)榘似屏俊Ｖ谰岛蛂ms值后就可以計(jì)算sdev值了。
為了計(jì)算電源輸出上只是噪聲和紋波的rms值，你可以選擇標(biāo)準(zhǔn)偏差或交流rms。
本文小結(jié)
至此你又掌握了另外10個(gè)示波器功能的應(yīng)用，它們可以幫助你擴(kuò)展這種通用儀器的用途。希望其中一些應(yīng)用技巧能夠幫助到你的日常工作。
評(píng)論