Современная электроника №8/2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 43 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2018 Рис. 2. Использование функции БПФ Примечание: при ширине полосы пропускания 2,5 ГГц наглядно видны взаимосвязанные сигналы, которые ослаблены и отсутствуют при более узкой полосе пропускания Рис. 3. Измерение размаха напряжения с помощью осциллографа R&S RTP (8 ГГц) и пробника для шин питания R&S RT-ZPR40 (4 ГГц) позволяет удалить смещение посто- янной составляющей, что устраняет проблему недостаточного смещения, но не даёт увидеть низкочастотный дрейф, который может возникать при включении и выключении отдельных подсистем. Функция связи по перемен- ному току также блокирует постоян- ную составляющую, однако она опять же ограничивает возможность ото- бражения низкочастотного дрейфа. В случае большинства осциллографов эта функция представлена только для тракта 1 МОм. 4. И СПОЛЬЗУЙТЕ ОСЦИЛЛОГРАФ С ШИРОКОЙ ПОЛОСОЙ ПРОПУСКАНИЯ И ОГРАНИЧИВАЙТЕ ЕЁ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ УРОВНЯ ШУМА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ Осциллографы с широкой полосой пропускания становятся исключитель- но полезными благодаря возможности отображения взаимосвязанных сигна- лов, таких как высокочастотные такто- вые сигналы, передаваемые по шинам питания. Поскольку плотности мощ- ности шума осциллографа и пробника линейныпо всейширине полосычастот, использование максимальной полосы пропускания приведёт к завышению значенийшума на шине питания. В случае отсутствия высокочастотных взаимосвязанных сигналов ограничь- те полосу пропускания осциллографа для уменьшения уровня широкополос- ного шума. Использование этого мето- да позволяет значительно увеличить точность измерения. Типичным здесь является вопрос о том, насколько сле- дует уменьшить ширину полосы изме- рения. Опытные пользователи, как пра- вило, выполняют анализ результатов быстрого преобразования Фурье (БПФ) дляопределениятого, насколькодопусти- мосузитьполосупропусканиябез ущер- бадля захватаиотображенияпериодиче- скихислучайныхпомехвшинепитания (см. рис. 2). КаквидноизрезультатовБПФ, полосапропусканияможетбытьсужена за счёт тойобласти, гдеотсутствуютвысоко- частотные составляющие. Ещёоднимспо- собомявляетсяпростойконтрольформы сигнала. Изменениеформысигналапри уменьшениишириныполосыпропуска- ния говорит о том, чтополоса пропуска- ния сужена чрезмерно (см. рис. 3). 5. И СПОЛЬЗУЙТЕ ПРОБНИК ДЛЯ ШИН ПИТАНИЯ Большинствопроизводителейосцил- лографов предлагает специализирован- ные пробники, предназначенные для измеренияпараметровшинпитания. Эти пробники обладают рядом возможно- стей, отсутствующих в другихрешениях. Большое значение встроенного смеще- ния призвано компенсировать недоста- ток встроенного смещения осциллогра- фа. Смещение позволяет пользователям выбирать наименьшее значение осла- бления по вертикали для обеспечения минимального уровняшума. Пробники дляшинпитания, какправило, обладают коэффициентомделения 1:1, т.е. уровень собственныхшумов этихпробников зна- чительнониже, чему пробников с коэф- фициентомделения 10:1. Пробникидля шинпитанияимеют высокийимпеданс по постоянному току (обычно 50 кОм). Это значение является существенным, поскольку импедансшиныпитания, как правило, составляет порядканескольких миллиом. Пробники для шин питания поддер- живают множество вариантов под- ключения, включая короткий гибкий 50-омный коаксиальный кабель для выполнения высокоточных измере- ний, а также штыревой пробник, основ- ным преимуществом которого являет- ся универсальность применения. Для эффективного использования корот- ких гибких кабелей с SMA-разъёмами требуется предварительное планиро- вание, поскольку наилучшим образом они работают лишь в том случае, если их применение предусмотрено проек- том. Штыревые пробники обеспечива- ют бо ′ льшую универсальность, однако точность измерения при их использо- вании ниже, чем в случае коротких гиб- ких кабелей с SMA-разъёмами. Пробники для шин питания долж- ны обладать полосой пропускания, ширина которой достаточна для захва- та наведённых сигналов. Низкий уро- вень шума может быть достигнут при использовании пассивных пробни- ков с коэффициентом деления 1:1, однако ширина полосы пропускания таких пробников не превышает 40 МГц. И хотя данный подход является доста- точно удачным, поскольку подразу- мевает использование тракта с более высоким импедансом 1 МОм, характер- BW: 30 МГц V pp : 32 мВ V pp : 34 мВ V pp : 43 мВ BW: 100 МГц BW: 2,5 ГГц