示波器使用心得——波形失真或走样的原因

由于平时示波器使用频率较高,而且目前并不是硬件工程师每人人手一台,故在借用或者挪用过程中难免碰到波形失真或者走样的问题,具体原因小结下。

1、交流耦合及频带未更新

由于载波模块使用过程中,会设置成交流耦合并且会设置到更低的频率,故在借用或挪用过程中,如果为能确认参数,直接测量直流波形时,无法得到准确的波形。

2、波形捕捉周期不合适

大周期100ms捕捉全景,将大周期100ms的全景调整周期到500ns发现波形走样,而直接用小周期500ns捕捉波形即正常。此时调小观察窗口范围虽能看到全部波形,但捕捉的波形会走样,可调大局部窗口去观察。

3、采样速率设置不合适

示波器在进行波形采样时,需要根据采样定理进行采样。如果采样速率不足,即采样点数量不足以准确还原原始信号的波形,就会导致波形失真。这种失真称为混叠失真,表现为波形的频谱出现重叠。

针对波特率较高的串口波形,如果采样速率不够,展开后波形可能失真,此时需要设置更高的采样速率,保证串口数据波形展开不失真。

4、负载问题

波形失真的一个常见原因是负载问题。当负载电阻与信号源的输出电阻不匹配时,就会发生波形失真。这是因为负载电阻的改变会导致信号源输出电压的变化,从而改变信号的幅度和波形。

5、传输线问题

传输线是信号传输过程中不可避免的因素之一。传输线的长度、阻抗不匹配、电磁干扰等问题都可能导致波形失真。传输线过长会导致信号衰减和延迟,阻抗不匹配会导致信号反射,电磁干扰会引入额外的噪声。

6、非线性失真

非线性失真是指信号再传输过程中的非线性变化。这种失真通常是由于被测量信号经过非线性元件(如放大器)时引起的。非线性失真会改变信号的形状和频谱,使波形产生失真。

7、噪声干扰

噪声是指信号中不希望的干扰成分。示波器在观察信号时,可能会受到来自环境或设备本身的噪声干扰。噪声引入额外的频谱成分,使波形失真。

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