校準記憶示波器(qì)需(xū)要一(yī)係列高精度(dù)的校準(zhǔn)設(shè)備,以(yǐ)確保其測量結果的準確性和可靠性。以下是校準記憶示波器時常用的關鍵設備:
一、信號發生器
- 函數信號發生器
- 用途:生成標準正弦波、方波、三角波等信號,用(yòng)於校準(zhǔn)示波器的(de)垂(chuí)直靈敏度、帶寬和頻率響應。
- 要求:頻率範圍覆蓋示波器的標稱帶寬(如100 MHz、500 MHz等),幅度(dù)穩定性優於(yú)±0.5%。
- 脈衝信號發生器(qì)
- 用途:產生高速脈衝信號(hào),測試示波器的上升時間、下降時間和(hé)脈衝寬度測量精度。
- 要求:上升時間≤示波器標稱上升(shēng)時(shí)間的(de)1/3(如示波(bō)器上升時間為1 ns,則脈衝發生器需≤333 ps)。
二、頻(pín)率標準
- 頻率計數器
- 用途:測量信號發生(shēng)器(qì)的(de)輸出(chū)頻率,確保其頻率精度優於示波器(qì)標稱精度的1/10。
- 要求(qiú):分辨率≥10位,采樣率≥1 GHz。
- 原子鍾或銣鍾
- 用途(tú):提供(gòng)高穩定性的參考頻率,用於校準示波器的時基精度。
- 要求(qiú):頻率穩定度優於1×10⁻¹¹/天。
三、幅度(dù)標準(zhǔn)
- 精(jīng)密衰減器
- 用途(tú):衰減信號發生(shēng)器的輸出幅度,模擬不同幅值的輸入信號。
- 要(yào)求:衰減範圍≥60 dB,衰減(jiǎn)精度優於±0.1 dB。
- 功(gōng)率分配器
- 用途:將(jiāng)信號(hào)均(jun1)分到(dào)多個通道,用於多通道示波器的同步(bù)校準(zhǔn)。
- 要求:幅度不平衡度≤±0.1 dB,相(xiàng)位不平(píng)衡度≤±1°。
四、時間(jiān)標準
- 時間間隔分析儀
- 用途:測量脈衝(chōng)信(xìn)號的上升時(shí)間、下(xià)降時間、脈衝寬度(dù)和周期。
- 要求(qiú):時間分辨率≤1 ps,測量不確定(dìng)度≤±50 ps。
- 延遲線
- 用途:引(yǐn)入(rù)可控的時間(jiān)延遲,校準示波器的時基線性度和延遲測量(liàng)精度。
- 要求:延(yán)遲範圍≥1 ns,延遲精度優於±10 ps。
五、數字萬用表
- 高精(jīng)度數字萬用表
- 用途:測量信號發(fā)生器的輸出幅度(dù)、直流偏置和功率。
- 要求:分辨(biàn)率≥6½位,電壓測量不確定度≤±0.01%。
六、專用校(xiào)準件
- 示波器(qì)校準儀
- 用途:集成多種校準功能,如快沿信號、垂直靈(líng)敏度、水平時基等。
- 示例:Fluke 5520A、Tektronix CAL90。
- 探頭校準器
- 用途:校準示波器探頭的補償(cháng)電容和衰減比。
- 示例:Tektronix P6245、Fluke PM6306。
七、環境控製設備
- 溫濕度控(kòng)製箱
- 用途:維持校準環境的溫度(23±5)℃和濕(shī)度(≤80%RH)。
- 要求:溫(wēn)度穩定性≤±1℃/h,濕度均勻性≤±5%RH。
- 電磁屏蔽室
- 用途:隔離外部電磁幹擾,確保校準信(xìn)號的純淨度。
- 要求:屏蔽效能≥80 dB(10 kHz~1 GHz)。
八、軟件與接口
- 自動化校準軟件
- 用途(tú):控製校準設備、采集數據並生成校準報告(gào)。
- 示例:Keysight BenchVue、Tektronix CalMAN。
- GPIB/USB/LAN接口
- 用途:實現校準設備與(yǔ)計算機(jī)的通信。
- 要求:傳輸速率≥1 Mbps,誤碼率≤1×10⁻¹²。
九、其他輔(fǔ)助設備
- 同軸(zhóu)電纜與適配器
- 用途:連接校準設備與示波器,減少信號損耗。
- 要求:特性阻抗50 Ω,駐波比≤1.2。
- 電源淨化器
- 用途:提供穩定的交流電源,避免(miǎn)電壓波(bō)動影響校準結果。
- 要求:電壓穩定度≤±1%,諧波失真≤3%。
校(xiào)準流程示例
- 時基校準
- 使用頻率計數器測量信號發生器的輸出頻率,調整示波器時基至顯示值與實際(jì)值一致。
- 垂直靈敏度校準
- 輸入已知幅度的信號,通過數字萬用表測量實際值,調整示(shì)波器垂直增益至顯示值準確。
- 探頭(tóu)校準
- 使用探頭校準器調整探頭的補償(cháng)電容,確保波形無過衝或(huò)下衝。
- 帶寬校(xiào)準
- 輸(shū)入快(kuài)沿信(xìn)號(hào)(如1 ns上(shàng)升(shēng)時間),觀察示波器顯(xiǎn)示的波形是否失真,驗證帶寬性能。
總結
校準記憶示波器需要(yào)一套完(wán)整的校準(zhǔn)係統,涵蓋信號源、標準器、測量儀器(qì)和環境控製設(shè)備。選擇校準設備時,需(xū)確保其精度和穩定性優於示波(bō)器的標稱指標,並遵循相(xiàng)關校準規範(如ISO 17025、IEEE 488.2)。通過定期校準,可保證示波器的測量準確性,滿足工(gōng)程和科研需求。