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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。! E$ s: y$ n! M; E) @) Q) X3 [
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。
5 v X9 ?) B" `$ K8 E* r- K- @# ]& W2 K$ b
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。! m/ c5 x# Z5 a3 h6 P% a" B' h
+ G# [7 t7 E2 K( I0 W. Y4 e+ R
6GHz以上带宽的示波器主要计量如下指标：- ~& y/ x4 N- `3 A. R: o' U; Y
模拟带宽（Analog Bandwidth-Maximum Frequency)
# u* H$ ^2 [1 J上升时间计量（Rise Time）$ F3 P& O' q8 {) u: U0 p
偏置精度（Offset Accuracy）
, {( E! l7 e; g直流增益精度（DC Gain Accuracy）: k/ N* w3 u: F5 z; D/ R% W3 h0 i
时标/时基精度（Time Scale Accuracy)2 H' e. C* D$ d9 ?( }5 Y
1. 模拟带宽的计量
7 j# n. c; |; ~1 G" H: }! B 计量示波器模拟带宽的仪器和附件如下列表：6 K! ^/ p2 L- q0 {
微波信号源：E8257D/ b8 X. T+ v8 S3 N
功率计和功率探头：N1913A+E4413B; ~, A& @+ o7 z: l9 K1 P
功分器：11667B或11667C7 M( p a* \3 I; v* C$ U5 |
同轴电缆：8120-4948（SMA-SMA)或N5180-60204（2.4mm-2.4mm)+11901A/11901C（2.4mm-3.5mm). k! ]) V. I1 ^: z% w
计量连接图如下所示：
9 y' ]+ R( }$ ?( I4 X6 h0 c
: X6 ` p2 @2 B% a6 P0 \& T( i V$ r, G3 L! h5 g( X: }8 |
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。
2 G5 M; c' ] L/ q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。' \/ V+ j0 f( H1 e2 l
Vin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：1 o2 U& E* Z# R$ k$ M. A
+ ?% u4 L+ X9 e6 t0 Z, S0 K
Vout是用示波器Vrms自动测量测试的结果。* C1 D1 R. R6 ?3 b3 u2 o& e; C& v W
. d+ N4 x* m( r/ y1 N) U5 d1 C
( A9 m5 @" s7 |* l9 |% [* E
2.上升时间的计量0 D. @8 |% l( D+ u' V! T$ v8 [
计量示波器上升时间的仪器和附件如下列表：
% k: _0 V+ F' h: \7ps快沿发生器：N2806A
7 W- Q4 \' O! z! P+ O- s5 {* R; e衰减器：8493C/8490D
- a5 o5 v! a( L' T' q% W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。; w* K( M! a0 j: X9 y
# D8 W3 d1 A( K! \3 l6 K
1 [& W: F4 x/ W* {3. 偏置精度的计量' |' b$ p& [" {: h2 T# z
计量示波器偏置精度的仪器和附件如下列表：
# ^3 I q! H, S) q( x2 z4 o数字万用表：3458A或34410A0 {4 G+ i/ R* M1 z' s
BNC同轴电缆：8120-1840（2根）
9 [& ^7 }# l5 J0 S+ ?. M适配头：1250-0781（BNC Tee(m)(f)(f)),1251-2277(BNC(f) to dual banana)
1 \* x" t0 Y0 W7 h) i+ X, U/ d计量连接图如下所示：: A! B/ R2 F5 ?; @; B4 I, D Z
6 f- x9 d* ?6 K' L
+ E; @0 {/ D/ N1 K- y5 t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。
% M9 _4 j3 T- H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。 D1 l, c6 |6 B5 m# Q' } e
示波器测试时要平均256次，然后用Vavg测试平均电压。; b* g9 C- l8 i M: W( {; U
测试之前，还要单独测试一下0电压电平错误。
S5 x: A1 [ r- x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。
! }2 [( z9 I+ M, Y! Q1 ]: I
7 Y9 | a1 |. u! k
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。6 M8 h$ u9 f8 E8 d N) ] c
* M4 H. y, G2 s& L9 x
' T- a/ n- W F, \, l9 x$ @. K
0 B+ i `+ Q! f, N$ @
4. 直流增益精度的计量
$ K* V6 o# n6 ]计量示波器直流增益精度的仪器和附件如下列表：
5 T/ d- y( X' r数字万用表：3458A或34410A
7 a4 g0 W, A6 j8 X& E' p- Y) {BNC同轴电缆：8120-1840（2根）
I: D4 W( B7 N适配头：1250-0781（BNC Tee(m)(f)(f)),1251-2277(BNC(f) to dual banana)9 @5 { ]( @2 I9 i' c) M
计量连接图与偏执精度的连接图一致。, _6 b" o% f. m( b4 |
测试时示波器测试参数和AUX OUT设置也是类似，也不列出了。! |! p) _) u" p! z
计算公式列出如下。: z$ u' r' k: f6 P2 t5 C3 }
. G# r( i8 \( F: R- M# u- `* x
7 M; E) _( Y7 w) s# w6 x: R2 n) e6 X' Y
测量结果记录和计算如下：
, c. o) y7 b7 _- _- z
" t& k' j4 \5 F+ v( r$ e0 @) D% i& r
5 H; O' X$ \1 r( q, ]5. 时标/时基精度的计量
7 s+ ^% C& m1 ?1 b0 ]计量示波器时标/时基精度的仪器和附件如下列表：
8 Z& t9 ~8 t' I% T: L* d微波信号源：E8267D
" A' ?2 `8 c) m7 G6 x: q2 W频率计：53200
6 F9 U$ v2 h# @2 y! z: \( j0 w同轴电缆：8120-1840
5 E; C( h. v2 I- K% U适配器：54855-67604,83059B- _# |7 t9 e/ E$ G1 _
计量连接图如下所示：1 @6 L2 ~$ D- o/ M! ?
- E6 i& W, E6 q8 @9 s
8 w6 H5 E, i3 _2 F4 c8 l
配置微波发生器输出OdBm正弦波，频率：10.00002000MHz。! f' c J- ]: I5 X# ]
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。
) K* { R6 ?, q; ]在示波器的通道1进行：Frequency测量。
V6 O" v# d4 G+ c/ f累积捕获10次。, |- n, \. p9 G+ e
装换平均频率值到时基误差：减去20Hz，除以10Hz/ppm。; [) y3 R1 T5 C5 r9 }9 q
计算测试限制：Test Limits=+-(0.100+0.100xYears Since Calibration)（对于90000-X示波器）
4 s# S* x7 _% t; }测量结果记录和计算如下：
) X6 @* W3 Z1 R: I: f+ u# b
( ~3 u6 q( Q2 M, L5 V
. c) Q4 E3 P( n( S5 k' @: a |
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发表于 2012-5-2 21:31
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发表于 2012-5-9 08:52