示波器差分探头的校准方法
示波器探头校准方法
2. AC校准 测试高速信号的高性能示波器，由于带宽非常宽，很难保证带内幅频和相频 响应绝对平坦。为了提高测量精度，就需要校准带内的频率响应，使示波器 和探头测试系统在全部带宽内，不同频点具有一致的幅度和频率响应。DC校 准不能修正频率响应。探头AC校准方法，是使用网络分析仪测试有源探头放 大器的S参数，通过测试每个频点的损耗，修正探头频率响应。示波器厂商在 出厂时会测试每只探头放大器的S参数并存储在探头内部的存储器中，用户使 用探头时，示波器读取探头S参数做AC校准。
示波器的探头校准方法 在示波器的应用场合中，除了有些RF或高速数字的场合用电缆直接测量以外， 很多板上的调试工作都是借助探头完成的。探头是示波器测量系统的一部分， 很多高带宽的探头都必须是有源探头，有源探头内部的有源放大器的的增益 和偏置随着温度或者时间老化可能会有漂移，为了补偿这种漂移，就需要定 期对探头进行校准。
西安安泰测试设备有限公司
使用网络分析仪测试S参数的过程非常复杂，不适用于现场环境使用。目前 Agilent基于磷化铟材料的示波器自身可以提供小于15ps上升沿的信号做为校准 源，由于快速的上升沿包含了足够的高频成份，所以以快沿信号做校准源是 合理和可行的。（传统的高速示波器虽然也有快沿输出，但其上升沿通常在 几十ps甚至更缓，所以主要用于时延校准，而不足以进行精确的频响校准。）
西安安泰测试设备有限公司
西安安泰测试设备有限公司
3. 用户现场AC校准 上述探头AC校准过程，使用厂商出厂提供的固定S参数做校准，无法充分考虑 到探头连接附件在不同实际情况下的损耗。实际上，用户的使用环境差异很 大，如不同的探头连接前端长度。对于几十GHz带宽示波器与探头，根据用户 使用环境和测试附件进行AC校准非常必要。
示波器如何校正波器校准步骤
示波器如何校正波器校准步骤————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：示波器如何校正?示波器校准步骤示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。
而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。
也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。
以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。
但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。
这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT和INTER了。
其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最佳状态。
第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。
示波器与探头校准
本文所述内容对您的仪器进行设置。
2
如何选择合适的探头
三个考虑决定使用探头的类型：
1、评估待测信号类型（电流/电压）
– 电流探头测电流，高压探头测上百伏特信号，一般探头测中间电压信号
2、评估待测信号频率
– 跟示波器带宽选择类似，3倍/5倍于信号最高基频
32
机械损坏之二
使用非正式的探针
例子：使用非正式的短探针插入P6245探头中，造成探针无法拔 出。
使用探针不当
例子：用探针来刮开PCB板上的阻焊涂层(绿油)，造成探针根部 的塑料开裂
33
电气损坏之一：EOS
探头长期探测超出量程的信号
例子：长期使用P6243探头测试12V电源上电波形。过了一段时 间，探头前端剧烈发热，损坏探头。
电应力过度(EOS－Electrical Overstress )损伤：探头无法工作
静电放电(ESD－Electro Static Discharge )损伤：探头无法工作
31
机械损坏之一
探测时给探头施加过度的压力
例子：P7330探头的绿色标签“Read This First”明确指出，探 头必须垂直接触DUT,且压力不可超过3.0lbs（1.36kg）。
，开机半个小时左右热机后，然后直接点击SPC就可以了，这个就 是示波器的校准，大概需要一刻钟；后面有详细的操作说明。 果两次之后还是不在零电平，那么这时候就需要联系我们客服中 心电话（400 820 5835）咨询校准事宜。
如果做完一次之后信号线还不是在零电平，可以再试着做一次；如
8
示波器SPC校准:SPC状态的含义
5
差分探头校准方法
差分探头校准方法
差分探头的校准通常需要遵循以下步骤：
1. 准备工作：确保已经准备好所需的设备和工具，包括一台差分探头、一台示波器或任何能够测量差分信号的设备，以及一个标准信号源。
2. 连接差分探头：将差分探头的信号引线正确连接到被测电路，确保连接稳固，信号引线不受干扰和干扰源的影响。
同时，确保信号引线的长度合适，避免过长或过短造成信号衰减或失真。
3. 设置示波器参数：在示波器上设置正确的参数，以便正确测量差分信号。
首先，选择差分探头作为输入信号源。
其次，设置适当的电压范围和时间基准，以确保能够准确地捕捉到差分信号的波形和幅度。
4. 校准差分探头：现在可以开始进行差分探头的校准了。
首先，将标准信号源连接到差分探头的输入端。
然后，调整标准信号源的输出，使得示波器显示的波形与已知的参考波形相匹配。
根据实际情况，可能需要调整差分探头的增益和偏移量，以使测量结果更准确。
5. 验证校准结果：完成校准后，进行验证以确保校准的准确性。
使用其他已知信号源进行测量，比较测量结果与预期结果是否一致。
如果存在差异，可能需要重新校准或检查电路中其他因素的影响。
以上步骤仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。
示波器内部校准规程
5.1被校的通用示波器不应妨碍读数和影响正常工作的机械损伤，接线柱，旋钮等无松动，通电能正常工作。
5.2.调节通用示波器(使两示波器各功能键处于同一种状态),依次设定每个被检测点的数
值，一般检测为AC和DC两种电压值(1V;2V,5V,10V;30V,50V,100V)为准.在读值稳定时分别在<内校测试报告>中记录两示波器实际值。
5.3根据以下公式计算误差：
△%=(U-V)/U*100
式中：U---------被校仪的指示值
V---------基准仪的读值
5.4．相关记录
内部测试报告
5.5.校准判定：
电压检定值的误差均在3%以内，判定校准合格。
编写:
审核:
批准:
日期:
日期:
日期:
共1页第1页
示波器内部校准规程
文件编号:WI2906
版本:2.1
分发编号:
分发日期:
1.目的
对通用示波器进行内部校准,确保其准确度和适用性保持完好。
2.范围
适用于检验，设计开发:1.通用示波器(GOS-653G);
4.环境条件
室温:25℃相对湿度：60%RH
示波器如何校正-示波器校准步骤
示波器如何校正?示波器校准步骤示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其开展校正。
而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。
也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。
以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。
但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下列图)。
这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT 和INTER了。
其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下列图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最正确状态。
第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。
图a 图b 图c 图d而通常需要校正的主要是电压峰峰值和周期数的调节，这也是我们对波形的测试内容。
这些调节由按钮VOLTS/DIV、TIME/DIV、SWP.VAR，VOLTS/DIV共同配合完成，各按钮上的标志指向哪一个数值，表示这一数值就是显示屏的坐标轴上每一格的单位数值。
示波器 - 校准的方法和接受标准
制作 : 审核 :1. 程序：1.1 将示波器与标准仪器：低频讯号产生器、示波器和毫伏计如附件的[校准连接图] 连接。
1.2 垂直灵敏度：1.2.1 将低频讯号产生器调节在 1KHz、3V，被校准示波器垂直端，垂直衰减在1/100，垂直放大在 MAX 位置，DC/AC 档在 AC 端。
1.2.2SWEEP RANGE 在 10-100Hz，水平放大在 MAX。
1.2.3SYNC 在 INT，SWEEP 不在 EXT 位置，萤幕显示多个不低于六格高度不失真的正弦波。
1.2.4将垂直衰减在1/10位置，输入为 300MV，萤幕显示多个不低于六格高度不失真的正弦波1.2.5将垂直衰减在1位置，输入为 30MV，萤幕显示多个不低于六格高度不失真的正弦波。
将垂直放大由 MAX 左旋转到 MIN，正弦波会从大到小慢慢减少。
1.2.6将垂直放大衰减在 GND 位置，显示应只有一条水平线，将垂直位置左、右旋转，水平线应顺滑地上下移动。
注：因生产商不同，灵敏度是不同的，通常以 VERT. ATT. 钮的注示为准。
.例：如10MV/DIV，表示10MV 为二格，30MV为六格。
1.3垂直频率响应：1.3.1 按照 5.2.1-5.2.5 的程序，低频讯号产生器在 50Hz-50KHz，萤幕显示多个不低于六格高度不失真的正弦波。
1.4水平灵敏度：1.4.1将低频信号产生器在 1KHz、850MV 输入被校准的示波器的水平端：SYNC 在 EXT，SWEEP 在 EXT. GAIN 在 MAX ，(垂直衰减在 GND)，萤幕显示一条不少于八格长的水平线，(注)将水平位置，左、右旋转，水平线应顺滑地左、右移动。
注：因生产商不同，灵敏度是不同的，或示波器萤幕的格数，有些是六格或八格，则以其最多格数为准。
1.4.2将 EXT. GAIN 由 MAX. 慢慢地旋转向 MIN ，则水平线会慢慢地变为一光点。
1.5 水平频率响应：1.5.1 按1.4.1的程序，低频讯号产生器在50Hz-50KHz，萤幕显示一条不少于八格长的水平线。
示波器差分探头自动测试设计
示波器差分探头自动测试设计摘要：本文以tek公司示波器差分探头p5200为例，通过对共模抑制比cmrr参数进行详细分析，全面、系统地介绍了如何实现示波器差分探头的自动测试。
与传统的手动检定相比，极大地提高工程测试的质量和效率，也为其他类型示波器探头，如电流探头，电压探头等的计量提供了一种全新的方法，具有广阔的应用前景。
关键词：cmrr；差分探头中图分类号：tm935.3 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0009-02差分探头与示波器组成的测量系统，不仅能够快速的测量微小差分信号，而且能抑制信号中的共模噪声，提高高速传输信号的信噪比，增强抗干扰能力，示波器差分探头被广泛应用于嵌入式数字电路和系统测试、差分串行总线测试中，是科研生产和工程测试常用的工具之一。
为了确保测量结果的准确性和可靠性，需要对示波器差分探头进行计量校准。
目前国内很多科研院所以及一些仪器生产厂家对示波器等仪器的检定校准都研发了相应的自动测试程序，而对示波器差分探头计量校准却一直是通过手工操作完成的，不仅效率低下，而且给生产调试工作带来了质量隐患。
本文提出了针对示波器差分探头计量的自动测试系统，经过长时间实践验证，极大地提高测试的质量和效率。
一、差分探头概述差分探头是用差分放大器原理设计出来的示波器探头，差分放大器是由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。
若两个输入端分别输入大小相等且相位相同的信号时，输出为零，从而克服零点漂移，差分信号是相互参考的，而不是以地作为参考的信号。
由两条信号线本身作为回路时，由于外界干扰源或设备内部本身耦合而产生的干扰信号，叫做差模干扰。
在差模信号的测量中，对同时作用于输入两端的干扰信号的抑制能力就是共模抑制比（cmrr）。
共模抑制比是一个与频率相关的参数，随着频率的增加而减小。
因此在相同共模抑制比条件下，高频差分探头比低频差分探头性能好。
示波器差分探头以tek公司示波器高压差分探头p5200为例，其主要计量特性有：直流增益，交流增益，频带宽度，上升时间，共模抑制比等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
路对 称性 越差 ， 其共 模抑 制 比就 越小 ， 制 共模 信 号 （ 抑 干
扰） 的能力也 就越 差 。共 模抑 制 比是 一 个 与频 率 相 关 的
很 大 的影 响 ， 了确 保测 量结 果 的准确性 和 可靠 性 ， 为 需要
２ 校准 项 目和校 准方 法
司 Ｄ Ｏ １４ Ｐ ４０ 数字示波器 ， 也可用其它满足使用要求 的示 波器 ） ２ 标 准 信 号 源 （ 文 推 荐 Ｆ ＵＫ ５ ０ 。（） 本 Ｌ Ｅ ９０ ／ 波 ３示
器校 准 仪 ）按 图 ２的方法 连接线 路 。 ，
标 准 信 号源
示 波 器
图 １ 差 分 探 头 的 接 线 端
差模 信 号 电压 放 大 倍 数 Ａｄ越 大 ， 模 信 号 电压 放 共 大倍 数 Ａ 越小 ， Ｃ Ｒ 越 大 。此 时差 分放 大 电路抑 则 ＭＲ
（） ２测量共模信号 电压 Ａ ， 把标准信号源的输 出端 与差分探头的输入端连接（ 探头“ 接标准信号源信号 ＋” 端， 探头“ 接标准信号源地端 ）标准信号源输 出一个 一” ，
计 算 出差 分探 头共模 抑 制 比。 校 准需要 的标 准仪 器 ：１示 波器 （ 文 推荐 ＴＥ （） 本 Ｋ公
（） １共模 抑制 比；２ 直 流 衰减 系 数 ；３ 差 分 信 号 范 （） （） 围 ；４ 频带 宽度 ；５ 上 升 时 间 ；６ 输入 阻 抗 （ 括 电 阻 （） （） （） 包 和电容 ） 。
（） ３ 测量差分信号 电压 Ａ ， ｄ 把标准信号 源的输 出端 与差分探 头 的输入端 连 接 （ 头“ 、 探 ＋”“～” 短路 后 接标 准
信 号源信号 端 ， 探头 “ 接标 准信 号 源 地端 ）标 准信 号 地” ， 源 输 出一个 固定 电压 的正 弦 波 电压 Ｖ， 示 波 器 上 读 出 从
２ １ ２ 共模抑 制 比（ 瓜 Ｒ） ．． 的校 准
头计 量校 准却 没有 规定 ， 因此 本 文 提 出 了示 波 器差 分探 头计 量校 准 方法 ， 同行参考 。 供
１ 示 波器差 分探 头计 量校 准的 主要项 目有
从共模 抑 制 比的定 义 中 ， 要 能 测量 差 模 信 号 电压 只 增 益和 共模信 号 电压增 益 的大小 ， 公 式 （） （ ） 以 用 １或 ２ 可
５００ ． １ Ｍ０
Ｃ Ｊ
＝ｆｄＡ ｆ ／ Ａ
＝ ０ （ｄＡ ） ２ Ａ ／
（） １
（） ２
或以 ｄ Ｂ表示 ：
图 ２ 共模抑制比（ Ｍｒ ） Ｃ ￣ 的校准连接图
其 中 ： ｄ 差 模信号 电压 增益 ； Ａ一 Ａ 一 共模 信 号 电压增益 。
一
测量差模信号电压增益 Ａ ｄ和共模信号电压增益 Ａ 的方法 有两种 ： 一种是 从示 波器 上读测 量 值 ， 二种 是 第 第 从标准信号源上读标准值。下面分别介绍 ： 第 一种 方法操 作步 骤 ： （） 图 ２连好 线 ， 置标 准信 号源 和示 波器 的 阻抗 １按 设
维普资讯
《 计量ｓ 阐试技￣） ｏ ８年第 ３ 第６期 Ｋ） 准 信 号 源正 弦波 电压 Ｖ保 持 不 变 ， 置 不 同 ４标 设 的频 率 ， 复 步骤 （ ）（）直 至校准完 所选 测量点 ， 重 ２ 、３ ， 用公
对 示波器 差分 探 头计 量 校 准 。 国家 对示 波 器计 量检 定 ／ 校 准有相 应 的检定 规程 和校 准 方法 ， 但对 示 波 器 差 分探
参数， 随着频率 的增 加 而 减 小 。 因此 高 共模 抑 制 比 的高 频 差分 探头 比同样 共模 抑制 比的低 频差 分探 头性 能好 。
固定正 弦波 电压 Ｖ， 示波器 上 读 出测 量值 ， 从 即值 Ａ ；
制共模信号的能力越强 ， 放大器的性能越好。当差分放 大 电路完 全对 称 时 ， 共模 信号 电压 放大倍 数 Ａ， ， ＝０ 则共
模 抑制 比 Ｃ Ｒ－ 。 这 是 理 想 情 况 ， 际 上 电路 完 全 ＭＲ ＋ｏ ， 实 对称 是不 存在 的 ， 模 抑 制 比也 不 可 能趋 于 无穷 大 。 电 共
匹配 ， 择差 分探头 的量 程 和衰 减 系数 ， 选 依据 差分 探头 技 术说 明书 中 的频率点 设 置 共模 抑 制 比测 量 点 ， 不 同 频 对 率对 应 的共模 抑制 比测量 点应 全部校 准 ；
般差 分探 头 的接线 端 有 ３个 ， 一个 是 标 有 “ 第 ＋”
端， 第二 个是 标有 “ 端 ， 三个 是“ ” ， 一” 第 地 端 如图 １所示 ：
—
２ １ 共模 抑 制 比校 准方法 ．
２ １ １ 共模 抑制 比 （ Ｍｍａ ．． ｅ ）的定 义 ： 差分 信 号测 量 在
中， 为了说明差分放大 电路抑制共模信号的能力。共模
抑制 比是 反映 差分 探头性 能 的一个关 键参 数 ， 被定 义为 ：
５ ００ ． １ ｇ０
＿ 差 探 ＿ ＠ ＿ 分 头｝一 』 —
刘 红 煜
（ 中国电子科技集团公司第二十研究所计量站 ， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ８
摘 要： 随着测量信号速率的提高 ， 差分信号变得越来越普遍 ， 为了确保测量结果的准确性 和可靠性 ， 本文提出了对示波器差 分探 头的校准方法 。
关键词 ： 差分探 头； 校准 ； 方法
为 了抑制 信号 中的共 模 噪 声 ， 波器 差 分 探 头被 广 示
维普资讯
刘红 煜 ： 波 器 差 分探 头 的校 准 方 法 示
示 波 器 差 分 探 头 的 校 准 方 法
Ｔ ｅＣ ｌ ｒ ｔ ｎ Ｔ ｃ ｎｑ ｅｏ ｃｌ ｓｏ ｅＤｉ ｅｅ ｔ ｌ ｒ ｂ ｈ ａｉ ａｉ ｅｈ ｉｕ ｆＯｓｉ ｏｃｐ ｆ ｒｎｉ ｏ ｅ ｂ ｏ ｌ ｆ ａＰ