Tek示波器探头培训
泰克示波器培训交流综述
很多串行测试规范规定了示波器采集数据信号的最小存储深度。例如PCIE 2.0的规范要求捕获1Mllion UI的Bit,需要的存储深度至少为8M。
HDMI 1.4 需要至少16M的存储深度进行分析。
抖 动 幅 度
Tektronix
11
带宽 & 谐波
Digital Square Wave – Odd Fourier Sums
1
Fundamental (1st Harmonic) 3rd Harmonic 5th Harmonic Fourier Square Wave (1st-5thH)
0
-1 0
12
50
100
示波器带宽对测量波形影响
45
有源差分探头
PROBE HEAD + _
Scope Ch 1 Amplifier
SCOPE
VOUT
Typical CMRR 10,000 : 1 @ DC 2000 : 1 @ 20 MHz
Advantages:
Disadvantages:
Lower Input Capacitance Higher CMRR vs Frequency Than Passive Differential Pair Compatible With 50 and 1 M Single-ended Systems
0 dB 6 div at 50 kHz
- 3 dB 4.2 div at bandwidth
8
上升/下降时间 vs. 示波器带宽
上升时间(示波器) ~= 0.35/带宽(示波器)
示波器基本理论培训泰克讲解ppt免费全文阅读
并行通信协议解码
针对并行通信协议（如JTAG、GPIO等），提供灵活的解码方案 ，满足复杂系统的调试需求。
自定义协议解码
允许用户自定义通信协议，并提供相应的解码工具，满足特定应 用场景下的协议解析需求。
02
参数设置
在菜单中选择需要设 置的参数，如通道耦 合、阻抗、带宽限制 等。
03
自动设置
示波器可自动识别信 号并进行合适的设置 ，简默 认设置或用户自定义 设置，方便下次使用 。
触发模式选择与调整
边缘触发
适用于周期性信号，通过设定触 发电平和触发极性来稳定显示波 形。
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目录
• 示波器概述 • 示波器基本功能 • 示波器性能指标解析 • 示波器操作指南 • 示波器在电子测量中的应用 • 泰克示波器高级功能介绍
01
示波器概述
Chapter
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观察和测量随时间变化的电压波形。
工作原理
通过将被测信号加在示波器的垂直偏转板上，使光点在屏幕上作垂直方向的移动 ，同时加入与被测信号成一定比例的时间基准信号于水平偏转板上，使光点在屏 幕上沿水平方向按时间间隔移动，从而显示出被测信号的波形。
示波器发展历程
01
02
03
早期示波器
采用机械式扫描方式，结 构复杂且精度低。
模拟示波器
采用电子束扫描方式，提 高了精度和稳定性。
触发条件设置
用户可根据需要设置触发条件，如特定数据、地址或命令等，实现 复杂场景下的精确触发和捕获。
泰克示波器培训教程
THANKS
感谢观看
2024/1/25
30
自动化测试
通过编程接口（如GPIB、USB、LAN等），用户可以将泰 克示波器与自动化测试系统相连，实现波形的自动生成、 下载和输出，提高测试效率。
18
05
故障诊断与排除方法
2024/1/25
19后无显示
01
可能是由于电源故障、显示器故障或主板故障等原因导致。
01
02
正常触发模式
需要手动设置触发源和触发电平，适 用于需要精确控制触发的场合。
03
单次触发模式
在此模式下，示波器仅捕获一次满足 触发条件的波形，适用于捕捉瞬态事 件。
05
04
触发源选择
可以选择外部触发源或内部触发源， 外部触发源通常用于复杂系统同步。
2024/1/25
10
03
信号捕获与分析技巧
键信号和数据。
解码配置
用户可以根据实际需要配置解码 参数，如协议类型、数据格式、
波特率等，以确保准确解码。
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16
电源分析功能使用
1 2
电源质量分析
泰克示波器可以对电源信号进行质量分析，包括 纹波、噪声、失真等参数的测量，帮助用户评估 电源性能。
电源效率测试
用户可以通过泰克示波器测量电源的效率，了解 电源在不同负载条件下的性能表现。
电源故障排查
3
泰克示波器支持电源故障排查，用户可以通过示 波器的波形显示和测量功能，定位电源故障的原 因。
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任意波形发生器应用
2024/1/25
任意波形编辑
泰克示波器内置任意波形发生器，用户可以通过编辑软件 创建任意波形，并将其下载到示波器中进行输出。
泰克示波器培训讲义
Tektronix示波器培训Agenda④示波器篇示波器的应用范围示波器的参数示波器的基本原理④探头篇探头的分类及应用④应用篇示波器的使用注意事项Tektronix示波器交流示波器篇示波器显示波形幅度时间衡量示波器的指标④带宽④上升时间④采样率④存储深度④波形捕获率④丰富的分析功能示波器带宽定义●电路网络对信号的幅频响应特性，对信号幅度衰减为-3DB 点的频率范围。
●在 -3dB 带宽频率，信号的垂直幅度误差大约为30%* 此系数仅适合高斯系统，目前的一些示波器其系数已经达到0.45 70.7 (- 3 dB)0.10.20.30.40.5 0.6 0.8 0.9 1.00.7 100 97.5 95 92.5 90 87.5 85 82.5 80 77.5 75 72.5t rise0.35*BW =示波器带宽对被测信号的影响•例：100M带宽示波器输入100M 1V正弦波观察到的将是100M 0.707V。
•对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。
示波器的带宽0 dB6 div at 50 kHz- 3 dB4.2 div at bandwidth上升/下降时间 vs. 示波器带宽上升时间(示波器) ~= 0.35/带宽(示波器)2 GHz BW Oscilloscope has ~200ps Risetime4 GHz BW Oscilloscope has ~100ps Risetime用 2GHz 带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(measure system)2 + RT(Signal)2] RT(measured) = SQRT[200ps2 + 100ps2] = 224ps!用 4GHz带宽示波器测试 100ps 上升时间RT(measured) = SQRT[RT(oscilloscope)2 + RT(Signal)2]RT(measured) = SQRT[100ps2 + 100ps2] = 140ps!如何正确的选择示波器？What you don’t know... ...can hurt you!等于信号的上升时间 比信号的上升时间快2倍 比信号的上升时间快3倍 比信号的上升时间快4倍 比信号的上升时间快5倍示波器上升时间 41% 12% 5% 3% 2%上升时间慢/异常幅度衰减多快才是足够快?带宽 & 谐波Digital Square Wave – Odd Fourier Sums-110 50 100Fundamental (1st Harmonic) 5th Harmonic3rd Harmonic Fourier Square Wave (1st -5th H)示波器带宽对测量波形影响测量20MHz的方波在200MHz带宽示波器测试所显示的结果在20MHz带宽示波器测试所显示的结果示波器所显示的波形114 MHz Clock Signal - “5 Times” Rule1GHz BW250MHz BW采样④采样率：示波器采集模块对信号每秒的采样点数。
泰克示波器培训教程(特选材料)
例：内插系数为4，采样率为100MS/s,示波器单次带宽？
100MS/s4＝25MHz
精编内容
数字等效采样技术
需要对信号进行多次触发
从重复性信号的不同的周期经过多次单采样，取得足够的采样点 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件：
1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
1:14
脉冲波（占空比10％）
1:26
注：列出的影响波形的谐波数是基波的倍数：
精编内容
*上升时间
理想的方波和脉冲波的电压是有突然变化的波形，陡变有 一定时间这取决于系统带宽及其他电路参数。 波形从一种电压变至另一种电压的时间称为上升时间
上升时间通常在过渡的10％至90％处
90％ 10％
上升时间测量
示波器的应用： 电子，电力，电工 压力，振动，声，光，热，磁
以示波器为基础的仪器： 逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。
精编内容
示波器概念
示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数 波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况 ，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同 波形的时间和相位的关系……
精编内容
选择示波器的带宽
精编内容
带宽是选择示波器的第一参数
示波器的结构决定了带宽的重要性： 放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；
放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的 带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。
数字示波器的带宽也是模拟带宽。
精编内容
带宽Biblioteka 测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精 度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频 特性决定。
初学者必须看看泰克示波器的入门使用方法
01示波器基本概念与原理Chapter示波器定义及作用01020304信号随时间变化的图形表示，如正弦波、方波、三角波等。
信号波形信号波形的最大和最小值之间的垂直距离，表示信号的强度。
幅度单位时间内信号波形重复的次数，表示信号的周期性。
频率描述信号波形相对于某一参考点的位置关系。
相位信号波形与参数示波器工作原理0102030402泰克示波器特点及优势Chapter高带宽高分辨率低噪声030201高性能指标分析多样化触发模式边沿触发脉宽触发模式触发强大数据处理能力实时FFT分析波形数学运算自动测量数据存储与导出03泰克示波器基本操作指南Chapter电源开关01亮度调节02聚焦调节03通道选择耦合方式选择垂直灵敏度调节水平时基调节触发源选择触发方式选择自动设置调用设置调用之前保存的设置，快速恢复示波器的配置。
将当前设置保存为默认设置或用户自定义设置，以便下次使用。
参数设置在子菜单下设置各种参数，如垂直灵敏度、水平时基、触发源、触发方式等。
主菜单通过前面板的按键或旋钮进入主菜单，进行各种设置和调整。
子菜单在主菜单下选择相应的子菜单，菜单设置与调整方法选择合适的触发源和触发方式，确保波形稳定将测量数据存储在示波器内部或通过接口导出到计算机进行进一步处数据存储与导出使用单次触发或自动触发模式，捕获瞬态或异常波形。
波形捕获波形分析使用双通道或多通道功能，同时显示多个信号，进行波形比较和分析。
波形比较0201030405波形显示与测量技巧04信号捕获、存储与回放功能详解Chapter信号捕获方式选择触发模式选择根据信号特点选择合适的触发模式，如边沿触发、脉宽触发等，确保信号稳定捕获。
触发电平设置调整触发电平，使其适应信号幅度，避免误触发或漏触发。
时基设置根据信号频率和所需观察的细节，选择合适的时基，以便在屏幕上显示完整的信号波形。
1 2 3存储格式选择存储深度设置数据压缩技术数据存储格式及大小设置01020304历史波形查看信号特性分析故障定位与诊断教学与演示回放功能应用举例05触发模式设置及优化建议Chapter触发模式类型介绍边沿触发脉宽触发模式触发触发条件设置方法选择触发源首先，用户需要选择触发的信号源，这通常是示波器的输入通道之一。
泰克示波器基本理论培训教程
泰克示波器基本理论培训教程在电子工程领域，示波器是一种极其重要的测量仪器，它能够帮助我们直观地观察和分析电信号的各种特性。
泰克示波器作为行业内的知名品牌，以其卓越的性能和精准的测量而备受青睐。
在本教程中，我们将深入探讨泰克示波器的基本理论，帮助您更好地理解和运用这一强大的工具。
一、示波器的基本原理示波器的核心原理是将电信号转换为可视化的图形。
它通过在垂直方向上显示信号的电压幅度，在水平方向上显示时间，从而形成一个二维的信号波形图。
泰克示波器的前端通常包括一个探头，用于连接被测电路并获取信号。
探头将信号传递给示波器的放大器，放大器对信号进行放大和调整，以适应示波器的显示范围。
接下来，经过放大的信号被送到 ADC（模数转换器），将模拟信号转换为数字信号。
数字信号处理器对这些数字信号进行处理和计算，最终在显示屏上呈现出清晰的波形。
二、泰克示波器的主要组成部分1、显示屏泰克示波器的显示屏是我们观察信号的窗口。
它通常采用液晶显示技术，具有高分辨率和良好的对比度，能够清晰地显示各种复杂的信号波形。
2、控制按钮和旋钮在示波器的面板上，有各种各样的控制按钮和旋钮，用于设置测量参数、选择功能模式、调整波形显示等。
例如，垂直灵敏度旋钮可以调节垂直方向上每格代表的电压值，水平扫描速度旋钮可以改变水平方向上每格代表的时间。
3、输入通道泰克示波器通常具有多个输入通道，可以同时测量多个信号。
每个通道都有独立的设置和调节选项，以满足不同的测量需求。
4、触发系统触发系统是示波器的关键部分之一。
它用于确定示波器何时开始采集和显示信号，以确保我们能够稳定地观察到感兴趣的信号部分。
触发方式包括边沿触发、脉冲触发、视频触发等多种类型。
三、泰克示波器的测量功能1、电压测量通过读取波形在垂直方向上的格数，并结合垂直灵敏度设置，可以测量信号的电压幅值，包括峰峰值、有效值、平均值等。
2、时间测量利用水平扫描速度设置和波形在水平方向上的格数，可以测量信号的周期、频率、上升时间、下降时间等时间参数。
示波器探头基础知识培训
TekProbeTM 探头接口
TekProbeTM 探头接口
基于BNC的探头接口形式 泰克在80年代中期发明 提供有源探头的供电 提供探头倍率的自动识别 提供探头类型的自动识别 提供工程单位的显示 理论上最好的BNC系统的带宽是4GHz
C2 = low frequency compensation. Scope input C varies.
系统的带宽
系统的上升时间 tr(10%~90%) tr(System)=√tr(scope)2+tr(probe)2
系统的带宽
BW(-3dB)
1
BW(SYSTEM)=
√(1
)2 + ( 1
f0 =
1
2 p (RC||RP)(CC+CP)
NOTE: Vcc is an AC Ground
探头对被测点的影响
例如：Rc＝10K Re＝10 Cc= 100pF
Rp＝1M Cp=20pF
原电路增益和截止频率： 增益＝ 1000 截止频率 ＝ 1/2 *p*10k *100pF=160KHz
等效阻抗
标准附件
与各种电路连接的附件
探头附件
泰克的无源探头家族
1X无源探头 － P6101B 通用无源探头－10X，1 MΩ 输入阻抗
P3010 • P6103B • P6109B • P6111B • P6112 • P6114B • P6117 高性能无源探头－ 10X读出，10 MΩ 输入阻抗
探测小尺寸电路
当今的小 尺寸/表面 贴封电路 已经非常 普及
各种探头附件应 对小尺寸电路
各种探头附件应对小尺寸电路
无源探头选型考虑的因素
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10:1高阻无源探头 • 优点
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1:1无源探头 (导线)
6 feet
探头端
地线
• 优点: – 1X (无衰减) – 价格便宜 • 缺点: – 端接
探头电缆 8 - 10 pF/ft* 1.5 ns/ft
无源电压探头重要指标
• 等效阻抗
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标准附件
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与各种电路连接的附件
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探头附 件
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无源探头选型考虑的因素
• 应用
– 电路设计 – 维修 – 生产
• 测量的信号
– – – – 探头对电路的负载效应 信号上升时间 信号峰值 信号幅度
各种探头附件应对小尺寸电路
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无源探头选型考虑的因素
• 示波器
– 带宽： • 探头带宽大于等于示波器带宽 – 输入电容 • 探头电容补偿范围必须覆盖示波器的输入阻抗 • 例如：P5050 – 倍率读出支持 • 自动读出衰减倍率，直接得到实际数值 – 负载效应 • 示波器是50 还是1M 输入阻抗
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电压探头的等效电路
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集成测量环境 - 探头是仪器
Amps Watts Volts
A
直接读出 电流数值 • 直接读出 • 安培和瓦
uV
小信号差分测量
KV
高压差分测量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 M SCOPE
20 pF
• 输入阻抗很低
* 典型的导线探头：高校实验室的 鳄鱼夹
非端接 - 非常高的反射 - 非常高的输入电容 - 低的带宽
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探头对被测点的影响
• 例如：Rc＝10K Re＝10 Cc= 100pF
Rp＝1M Cp=20pF 原电路增益和截止频率： 增益＝ 1000 截止频率 ＝ 1/2 *p*10k *100pF=160KHz 接入探头后的增益和截止频率： 增益 ＝ 991 截止频率＝ 1/2 *p*9.91k *120pF=134KHz
– P6105A • P6106A
• • • •
缓冲放大无源探头 － P6339A 小尺寸电路探头 － P6563A 1X和10X切换无源探头 - P2200 THS700专用探头 - P5102
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低阻匹配探头
450
CABLE
50
0.5 pF
GROUND
SCOPE
• 由于电缆被它的特性阻抗终端, 输入端可看 成50 , no L or C. • 不需要补偿 • 0.5 pF 电容是一个加速电容用于补偿电缆的 集肤效应 (skin-effect).
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探头对被测点的影响
Vcc
– 不加探头
Rc
PROBE Gain = - RC RE f0 =
1 2 p RCCC
Cc
– 加探头 Gain
f0 =
= -(RC||RP) RE 1
VIN
RP RE
CP
2 p (RC||RP)(CC+CP)
NOTE: Vcc is an AC Ground
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10:1 高阻无源探头
C1 8 pF to 12 pF 9 M CABLE 500 7-50 pF SCOPE C3 20 pF R3 1 M
R1 GROUND
R2 C2
• 电缆衰减引起的反射. R2C2 + SCOPE 对电缆来说不是理想的终端. • C2 = 低频补偿----示波器的输入电容的变化.
探测小尺寸电路
• 当今的 小尺寸/ 表面贴 封电路 已经非 常普及
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各种探头附 件应对小尺 寸电路
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什么是探头？
在仪器与待测电路之间联结的导体，可能是：
一段导线 一个表笔 电缆 传感器，变送器 探头。。。
探头的定义：
用以从待测电路获取最小的能量，并以最大的信号保 真度传送至测量仪器的设备。
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电力电子研究
•安全 •高电压/电流 •瞬时功率 •间隙事件 –毛刺,尖峰脉冲 •谐波测量,分析 • 慢信号 –长周期 •报告生成
基础研究
•复杂信号 • 不确定事件 •低信噪比 •分析 •先进的触发 •数据资料
先进的数字和模拟设计
•高速 •不常见的异常事件 •密集的时序容限 •精确/信号重现 •低负载 •先进的触发 –毛刺,幅度异常,亚稳态
泰克的无源探头家族
• 1X无源探头 － P6101B • 通用无源探头－10X，1 MΩ 输入阻抗
– P3010 • P6103B • P6109B • P6111B • P6112 • P6114B • P6117
• 高性能无源探头－ 10X读出，10 MΩ 输入阻抗 • 模块化无源探头
– P6131 • P6133 • P6134C • P6136 • P6137 • P6138A • P6139A • P5050
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示波器探头技术及应用
示波器 探头
DUT
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低阻匹配探头
• 优点
- 低输入电容C - 带宽高 - 加端接后与 50 和 1 M 兼容 - 无须补偿
- 缺点
- 输入电阻低 R - 必须端接 50
- 典型的低阻匹配探头
- P6150
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FET
10X
O/E
光电转换器
高阻，低负载 高性能无源探头
• 低噪声
• 安全的浮地测量
• 最小电路 • 影响
• 匹配示波器
• 直接读出 光功率 mW
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