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示波器是非常常用的电子测量仪器，是全球市场最大的电子测量仪器，全球市场高达12亿美元。# w1 c h8 h: U* \; `, o
示波器每使用1年或使用2000个小时都应该计量一次，确保示波器的指标满足规范要求，确保示波器能作为一个标准去测量和检验被测电子设备。
9 o/ z$ o& q* b C5 t- n$ p7 w% R: d0 A
计量示波器最常用的工具是9500B示波器计量仪,但是因为9500B的最高频率只有6.4GHz，所以只能计量6GHz及以下的示波器。但是现在示波器带宽已经突破30GHz，最新的90000-Q系列示波器达到63GHz带宽，13GHz带宽和20GHz带宽的示波器已经广泛使用，我们需要新的计量仪器和计量方法对6GHz以上带宽的示波器进行计量。' e# `7 M q6 }# P R5 Q; e
3 r& J/ Z, s1 T+ l6GHz以上带宽的示波器主要计量如下指标：! r6 u0 B4 |# d: {5 \
模拟带宽（Analog Bandwidth-Maximum Frequency)& p2 ?; I& K. J- n
上升时间计量（Rise Time）& d+ _7 r) N7 ?) ?; ^* J
偏置精度（Offset Accuracy）
! g( y; J8 c; d1 J' K' m% B7 [" j直流增益精度（DC Gain Accuracy）
0 @ o" l5 n+ m# Y! n时标/时基精度（Time Scale Accuracy), Z& m2 a: E+ }7 v0 ?* e/ w) |+ ^
1. 模拟带宽的计量
# f3 `: _* A. p 计量示波器模拟带宽的仪器和附件如下列表：
% ?) `/ L% V j" |. u3 O( P3 I微波信号源：E8257D
5 ~3 }4 Q9 X$ e: I g* b# N: I功率计和功率探头：N1913A+E4413B4 K/ l( v0 E9 S9 I3 n8 A
功分器：11667B或11667C
( t' d0 T6 O( P- \" j4 |同轴电缆：8120-4948（SMA-SMA)或N5180-60204（2.4mm-2.4mm)+11901A/11901C（2.4mm-3.5mm)
Y$ B3 Q2 W7 |) y+ h' j7 z4 P3 i 计量连接图如下所示：8 i3 J& |; \1 F& w
2 b- A; C8 J$ e5 w r
$ W3 v' ^/ n3 J. l' S9 p, N功率计的作用是测量真正功率（作为标准值），与示波器自身测量的功率进行比较，以确定示波器标称带宽是否满足-3dB带宽要求。
1 L! c: {4 G5 |5 i$ C测试时，需要对不同垂直灵敏度进行分别测试，从5mv/div测试到1v/div。每个通道也要单端测试。示波器的功率读值用Vrms进行自动参数测量。测试时需要先测试一个参考增益（用50MHz正弦波进行测试），再测试一个在带宽频率出的增益，每个增益都用-3dB进行判断。测试的结果记录到下面的表格里。
5 `# y5 K9 ~* B; m6 D3 [+ O8 ^2 R7 S: VVin是用功率计测试的结果。功率计的功率测试值要换算成Vrms值，换算公式：
6 s6 l; k' b0 M& d
% x( Z/ o* p' A7 t }' kVout是用示波器Vrms自动测量测试的结果。
* A7 v) G* R/ r5 |6 d1 I+ y
& E1 n4 ?4 |$ B" G5 `) a
* q" Z6 V$ N3 q2.上升时间的计量
8 ` k: y! M" Q, r3 U2 V计量示波器上升时间的仪器和附件如下列表：
! z0 G! c4 c5 V7ps快沿发生器：N2806A6 f9 D! h8 c7 y @- x9 [
衰减器：8493C/8490D: j, P% F! M* d8 ^
计量时直接把N2806A计量脉冲发生器连接到示波器，用示波器测量上升时间，确定是否满足规范要求。对于不同的垂直灵敏度，可以用衰减器衰减后在计量。0 M; [; T: Y; p# T% C' p/ h
' c, ^3 _ ]% a2 T: I0 _' ]9 `
% {; }) }) G8 N
3. 偏置精度的计量
6 R" D h+ l! O2 s' K5 j计量示波器偏置精度的仪器和附件如下列表：6 e& U. o/ W1 V" Z% l4 o
数字万用表：3458A或34410A
8 f6 H1 r- u# { b+ f3 TBNC同轴电缆：8120-1840（2根）9 G- _0 t: ]; u
适配头：1250-0781（BNC Tee(m)(f)(f)),1251-2277(BNC(f) to dual banana)' K) L8 r/ t3 H( w# H
计量连接图如下所示：* Q6 b/ w4 y# D8 |
' N9 T3 C$ h4 D9 ?: z. e
+ U3 H) j$ @5 _# I. A. ?2 t. a图中，示波器的AUX OUT输出连接到BNC三通上，三通的一端连接到示波器通道1上，三通的另一端连接到数字万用表上。( t: E( w* b9 a; V6 f
在示波器内，设置AUX OUT输出直流电压，用示波器和万用表分别进行测量，然后计算偏置精度。/ ?2 w2 r* i9 S
示波器测试时要平均256次，然后用Vavg测试平均电压。
2 U4 k1 Y( W+ f3 N: [/ {测试之前，还要单独测试一下0电压电平错误。. t0 K% i' m7 o
测试时，先分别设置AUX OUT为+400mv，-400mv，0mv,分别用示波器和万用表测试结果。用下面公式计算结果，取2个公式计算结果的较大者作为测试结果。6 F" \9 y/ i7 c ? P5 o
) ~0 ^: {3 j( t然后再设置为其他值分别进行测量，测量结果记录和计算如下表所示。
5 g" [$ k w' N& r Z3 ]$ a1 b9 |
2 v/ x8 P5 u: H
; S( \5 P9 L$ F* G) T% q/ R' K3 O
4 T4 o0 @. K, ~& [% t
4. 直流增益精度的计量
; d$ X% N9 [. ]计量示波器直流增益精度的仪器和附件如下列表：
8 w4 C0 Z" ^4 h. e( q0 z( J) e4 \数字万用表：3458A或34410A
! e3 N. U# i+ Q) JBNC同轴电缆：8120-1840（2根）( }/ X0 B" y$ D+ r V: _
适配头：1250-0781（BNC Tee(m)(f)(f)),1251-2277(BNC(f) to dual banana)
6 O: t/ C- U: g q+ ]计量连接图与偏执精度的连接图一致。0 ?" B' n- |2 k6 f7 m' o. z
测试时示波器测试参数和AUX OUT设置也是类似，也不列出了。/ f0 e+ e! ?9 K9 \. m8 Q
计算公式列出如下。; Q- Z3 s# w7 A( J8 T; g
: t& ` ~% E, g
0 G e$ t S+ w7 ~5 C- C
测量结果记录和计算如下：
9 S- b3 A( d S5 N& W; m+ R: }
, K- |0 p4 p* K$ x* T
) n: W5 M% j" O* ~5 A- g5. 时标/时基精度的计量* Y% @# l7 G. u5 x
计量示波器时标/时基精度的仪器和附件如下列表：
3 j& f+ R1 L$ f" n2 L- m微波信号源：E8267D
! ^" x& j% t. [频率计：53200
6 Q2 X7 Q% q+ b+ f* D4 L5 g7 s同轴电缆：8120-18403 D% \' m( e/ e1 y
适配器：54855-67604,83059B
) {" \' }0 T( l B2 L5 Y计量连接图如下所示：
. \0 z1 F2 _9 M5 j3 W8 M
' [9 I$ p+ t" A0 |- V' [
7 J/ c" h4 ]" o9 R$ Z, i* A7 I
配置微波发生器输出OdBm正弦波，频率：10.00002000MHz。
1 O# y1 @: J+ R设置示波器：100mV/div灵敏度，100KSa/s采样率，20ms/div时基，0V测量门限，20mv迟滞。/ X3 V3 S; C! I; t
在示波器的通道1进行：Frequency测量。' l/ M) C3 d. l0 ?
累积捕获10次。
2 U3 s- \" C2 U3 i C' \" f7 O装换平均频率值到时基误差：减去20Hz，除以10Hz/ppm。# W9 p8 o; R$ g( t2 f% U9 a
计算测试限制：Test Limits=+-(0.100+0.100xYears Since Calibration)（对于90000-X示波器）! O; }, ~9 O/ t1 I1 o
测量结果记录和计算如下：
, P, @ k7 W5 H( v; \0 j! q, M) P! [, X% D$ y3 }
) X- K! V2 r8 M; K |
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发表于 2012-5-2 21:31
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发表于 2012-5-9 08:52