這個(gè)文章主要介紹一下LOTO的新型號(hào)H02,講解一下這個(gè)型號(hào)在功能和操作上跟以前的型號(hào)相比有什么區(qū)別或者是特別的地方。 H02大部分功能是跟其他型號(hào)相同的,我們在之前都有基本講解,這里就不再介紹,它的唯一的優(yōu)勢是它的采樣率和帶寬提升了很多。比如說頻率是幾十兆,三五十兆以內(nèi)的,或者是幾赫茲的這種,在常規(guī)擋位,它是跟482,A02,還有A002是一樣,比如說1K的正弦波,它其實(shí)在兩個(gè)型號(hào)的示波器上是一樣的。不一樣的地方,就是H02可以在單通道的時(shí)候進(jìn)行1G等效采樣、二百五十兆的實(shí)時(shí)采樣,它的帶寬可以到一百兆,這是它的特點(diǎn)。所以如果你需要測高帶寬的、高采樣率的信號(hào)的時(shí)候,H02就是不錯(cuò)的選擇。但是高帶寬、高采樣率只在單通道上才有用,一般測高頻信號(hào),不管是測晶振頻率還是測一些上百兆以及接近一百兆的信號(hào),一般一個(gè)通道就夠用了。如果雙通道使用的時(shí)候,它每個(gè)通道最高的采樣率能達(dá)到125兆。 那接下來我們演示一下用H02測高頻信號(hào),因?yàn)镠02的提升性能體現(xiàn)在高頻上,我們信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生最高30兆的信號(hào),H02的采樣率是一百二十五兆。這是50納秒的檔位,用125兆采樣30兆的信號(hào),如圖1所示。
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圖1. H02測30兆信號(hào)示意圖 現(xiàn)在的狀況,H02是跟A02的水平相當(dāng)?shù)模珹02是用一百兆采樣,它也可以采30兆的信號(hào),A02的帶寬是35兆,因?yàn)?25兆的采樣率跟100兆的采樣率差的不是很多,A02看起來也能達(dá)到H02的采樣效果。然后再接下來增加的性能是有一個(gè)合并采集的按鈕,就是雙通道采集某通道的一個(gè)信號(hào),當(dāng)你選擇該功能后,繼電器會(huì)切換到把兩個(gè)通道的ADC合并起來,把資源用到一個(gè)通道,它的采樣率會(huì)翻倍,那這個(gè)就是250兆采樣。如圖2所示,它的波形是黃綠相間的,
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圖2. 合并采集增大采樣率 黃色的是B通道采的信號(hào),藍(lán)色的是A通道采的信號(hào),這就是采用率會(huì)翻倍的原因。那它的帶寬也會(huì)翻倍,從35兆到70兆,這就是A02E采樣的做法,A02本身是35兆帶寬,A02E是A02 的增強(qiáng)版。 可以用合并采集讓它的采樣率提高到200兆, 那它帶寬能提高到六十兆 那到目前為止,H02跟A02E是相當(dāng)?shù)模?dāng)然也不完全一樣,現(xiàn)在H02是250兆采樣,A02E是200兆采樣,20毫秒會(huì)看的更明顯一點(diǎn),這是單通道采樣。 還是可以用兩通道進(jìn)行合并采集,這和A02是一樣的,然后合并采集,可以把兩個(gè)通道合成一個(gè)通道,這樣采樣點(diǎn)數(shù)會(huì)密集一倍,波形的帶寬可以提高。到目前為止H02和A02E是相當(dāng)?shù)摹?/div> H02更優(yōu)勢的地方是,它可以測的帶寬能達(dá)到一百兆,帶寬、頻率再往上,其他型號(hào)就做不到了。 現(xiàn)在演示一下測信號(hào)發(fā)生器已經(jīng)產(chǎn)生不了的高頻信號(hào),我們來測一下電路板上面80兆的晶振,是3.3V的有源晶振,目前只有H02能做到,那A02E,A02這些型號(hào)就都做不到了。把線接上好,目前是用125兆采樣率測一個(gè)80兆的晶振,看它的波形還可以,有波形,但這是錯(cuò)誤的,為什么?因?yàn)?25兆采樣率采集80兆的信號(hào)已經(jīng)違背了香農(nóng)采樣定理(信號(hào)采樣率不能低于信號(hào)頻率的2倍),根據(jù)香農(nóng)采樣定理,我們最多能采62.5兆的信號(hào),80兆已經(jīng)超過采樣率的一半, 所以現(xiàn)在采的波形是頻率混別,示波器頻率顯示是四十六點(diǎn)幾兆,已經(jīng)頻率混別了,因?yàn)椴蓸勇什粔,信?hào)頻率太高了。這時(shí)候我們用剛才介紹的合并采集,合并采集后,采樣率是250兆,那采一個(gè)80兆的信號(hào),當(dāng)然沒問題,因?yàn)橛?50兆采集一個(gè)80兆的,它是在香農(nóng)采樣定理適用的范圍內(nèi)。也可以采100兆的,80兆和100兆差的不太多。 250兆采樣率采80兆信號(hào),一個(gè)周期會(huì)有三到四個(gè)點(diǎn),雖然能看出波形和頻率,但是波形比較難看,這時(shí)我們就用到正弦插值,知道了有限的點(diǎn),但它還會(huì)插上幾個(gè)點(diǎn),用正弦的原理去插值,這樣出來的波形就比較好看。這是屬于是高級(jí)用法,大概了解一下就好了,已經(jīng)用正弦插值測到了80兆的波形,如圖3所示。
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圖3. 正弦插值測80兆信號(hào) H02還有一個(gè)更高的采樣率是1G等效,1G等效的概念就是一般的波形都是周期性的,那等效采樣對這種信號(hào)其實(shí)是一樣的,我們在5納秒這個(gè)擋位,時(shí)間擋位打成五納秒,它現(xiàn)在就是一個(gè)G的等效采樣,我們標(biāo)的是一個(gè)G,但我們做到的不止一個(gè)G,超過一個(gè)G的部分是沒有用到的。帶寬只能到一百兆,這是因?yàn)槟M前端的限制,用1G等效采樣它的波形就比剛才明顯的采樣點(diǎn)會(huì)多很多,如圖4。打到5納秒的擋位,信號(hào)頻率是八十兆,示波器能測到八十兆的波形,會(huì)平滑細(xì)致很多,它的點(diǎn)數(shù)才能點(diǎn)數(shù)非常多,它其實(shí)是遠(yuǎn)超過一個(gè)G的。這種等效是針對周期性波形的。
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圖4. 1G采樣波形示意圖 最后要注意一點(diǎn)是,現(xiàn)在的探頭是打到×10擋位的,為什么打到×10擋而不用×1擋?是因?yàn)椤?擋位和×10擋位不僅是對幅值的放大,也是對帶寬的放大。 我們所有的探頭的×1擋的帶寬都是只有幾兆的,如果要測個(gè)幾十兆或上百兆,我們必須打到×10擋,×10擋的帶寬才會(huì)高,探頭的帶寬,首先帶寬探頭會(huì)損失一部分,然后示波器損失一部分,那你如果打到×10擋,即便帶寬夠,但是它衰減十倍,所以我們測的時(shí)候,你上位機(jī)要打到這個(gè)0.1V,用0.1V測, 相當(dāng)于上位機(jī)這邊除以了10,探頭又乘以10, 那就是說,這和用1V乘探頭1檔來測是一樣的,但是帶寬提升了很多,所以一進(jìn)大家測高頻的時(shí)候,要注意這個(gè)問題。探頭打到×10擋,但要把它放大,我們建議上位機(jī)只用0.1V的擋位。 H02有等效采樣功能,250兆實(shí)時(shí)彩采樣,可以做到一百兆帶寬,測80兆的晶振,波形是不錯(cuò)的,然后頻率測出來是80兆。這就是H02不同的地方,我們其他的型號(hào)是做不到的。
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