技能简介
在进行高分辨率低压丈量时，假如能更好地了解示波器运转形式及探头和示波器的功能特色，那么许多示波器用户都会从中获益。本技能简介描绘了泰克数字示波器高分辨率波形采会集选用的部分根底丈量和信号处理技能。经过了解这些优势和影响，用户能够更简洁地挑选及成功运用泰克示波器和勘探解决方案。
丈量体系带宽
进行杰出丈量的第一步，是挑选恰当的丈量体系。丈量体系(包含示波器和探头)有必要具有足够的模仿带宽，以捕获信号中所需的最高频率，包含谐波。一条很好的通用规则是运用的丈量体系的带宽至少是要丈量的信号带宽的五倍。例如，假如想丈量100 MHz数字时钟信号，那么探头和示波器至少要供给500 MHz的带宽，这能够捕获最有用的谐波，约束波段边际邻近产生的起伏和相位丈量误差。
在进行低压丈量时，应承认正在评价的是相关灵敏度规模内的设备带宽，而不仅仅产品在最佳情况下的功能。例如，可切换衰减(如1X/10X)探头在10X途径中或许会有十分高的带宽，但在1X途径中的带宽却十分低。相似的，示波器的额外带宽目标或许会以1 mV/div速率下降，乃至不能供给这种灵敏度(或仅仅供给灵敏度较低设备的笔直缩放)。
在丈量非正弦曲线信号时，丈量体系的上升时间或许是相关度更高的目标。体系的上升时间用示波器的上升时间与探头的上升时间的平方和的平方根核算得出。一条很好的通用规则是运用的丈量体系的上升时间至少比要丈量的信号快五倍，这将在2%规模内精确丈量守时参数，如图1所示。
图1.上升时间丈量误差。
[图示内容：]
Measurement Error (%):丈量误差(%)
Ratio of Rise Times:上升时间之比
虽然足够的带宽对杰出的信号保真度必不可少，但不一定是带宽越高丈量作用越好。在带宽进步时，与信号一同捕获的噪声也会进步。
示波器采样率
示波器的采样率标明仪器对输入信号采样的频度。为精确地重建信号，防止假信号，内奎斯特定理规则，信号被采样的速度至少是最高频率成分的两倍。信号的精确重建，离不开采样率和重建信号运用的插补办法。在sin (x)/x插补中，一条很好的通用规则是运用的采样率是体系带宽的五倍。在捕获单次事情和瞬态事情时，较低的采样率会约束示波器的单次带宽。
挑选最优探头
探头选型好像很简单，但要进行许多要害权衡，才干取得最优成果，特别是在丈量低压信号时。示波器标配的无源探头或许并不是这种运用的最佳解决方案。
在低压丈量中，使信号起伏到达最大，一起使外部噪声到达最小十分重要。探头选型是第一个要害步骤。电压探头与示波器的输入阻抗构成一个电压分路器，一般会衰减输入信号，这对进步丈量体系的输入阻抗具有积极影响，但会下降示波器输入上的信号电平。示波器经过扩大信号来补偿这种衰减，惋惜的是，示波器也会扩大探头和示波器添加的任何噪声。从信噪比视点看，最优探头供给的衰减很小，或不供给衰减，以TPP0502高阻抗无源探头为例，它供给了500 MHz带宽，但衰减只要2X。
为使信号的负荷效应到达最小，应挑选输入电阻十分高、输入电容十分低的探头。(使输入电容到达最小，会进步地线电感引起的谐振频率，或反之，答应运用更长的地线，而不会给信号保真度带来进一步损耗。)运用有源探头或许会完成最低负荷，但会影响本钱、噪声和动态规模。
一切电压丈量都是相对于参阅源的，这个参阅源通常是“大地”。精确丈量，特别是低压丈量，尤其要依靠到参阅电压的低阻抗途径。为最大极限地下降信号失真和捡拾噪声，应运用最短的接地。虽然标配无源探头上的长地线便利阅读，但地线电感会与输入%&&&&&%谐振，在快速边沿上导致振铃。探头顶级和地线构成的大的环路区域会把噪声磁耦合到信号中。此外，地线和噪声来历(如开关器材)之间的电感电抗相距很近，会把噪声静电耦合到信号中。最好的解决方案是使地线的长度到达最小，并把地线连到尽或许挨近信号衔接的参阅点上。
如需示波器探头的进一步技能信息，请参阅《泰克探头根底知识入门手册》(60W-6053-XX)，网址：www.tektronix.com。
图2.示波器输入扩大器上的AC耦合。
[图示内容：]
Oscilloscope:示波器
图3.在探头中添加DC偏置。
[图示内容：]
Probe：探头
Oscilloscope：示波器
Offset：偏置
