分享一下如何用示波器查看每秒一次, 但宽度只有一微秒(1uS)的脉冲

eblc1388 · 发表于 2012-1-20 22:09:53

和大家分享一下如何用示波器查看每秒一次, 但宽度只有一微秒(1uS)的脉冲

铷钟频标 FE-5680A 除了 10MHz 的输出外, 还有每秒一次(1PPS), 但宽度只有一微秒(1uS)的脉冲输出。这脉冲非常不容易用普通的示波器看得到, 就算用 100MHz 的模拟示波器也不看得清楚。

脉冲用数字示波器就能非常简单的捕捉到, 如下图所示。但当时基放慢至 1mS 以上时, 脉冲便随之消失得无影无踪，所以脉冲出现的频率便不能测量。

解决办法亦很简单, 只要在采样设置菜单内, 设置使用峰值检测方式便行。这选项在 Rigol 内有, 相信其它的数字示波器也有。

(原文件名:us_pulse.gif)

(原文件名:us_pulse_1msTB.gif)

(原文件名:us_pulse_1STB.gif)

(原文件名:us_pulse_1STB_Peak.gif)

(原文件名:us_pulse_1STB_Peak_Result.gif)

(原文件名:Rigol_PeakDet.jpg)

ju748 · 发表于 2012-1-20 22:44:51

trig 不行么？

一般应该是捕获的到的。

xpxp · 发表于 2012-1-20 22:57:25

有失真吗？还是只能看到“有”或“无”?

USACH · 发表于 2012-1-20 23:01:29

1、我确定普源的示波器里面可以设定捕获的灵敏度的，只是现在手头没有示波器……你这种情况应该可以的
2、可以先采出波形然后缩放。

eblc1388 · 发表于 2012-1-20 23:36:05

回复【2楼】ju748  持诚求真
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trig 不行么？
一般应该是捕获的到的。
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把时基调慢, 脉冲就采不到了。调 TRIG 没任何作用。

回复【3楼】xpxp
有失真吗？还是只能看到“有”或“无”?
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不明白所指失真为何？

回复【4楼】USACH  美丽坚和中国
2、可以先采出波形然后缩放。
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在时基=1.0S时, 就连脉冲都看不到了, 采出波形然后缩放相信也看不出来。

eblc1388 · 发表于 2012-1-21 08:53:44

我知道解决方法, 但不明白起因, 为什么脉冲在时基=1.0S时会看不见？不是说是 1Gs/s 吗？

知道的能帮忙解析一下吗？

USACH · 发表于 2012-1-21 08:57:24

回复【5楼】eblc1388
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不是这样的，你把时基弄成1ms左右，然后调整下采样灵敏度，我手头现在没示波器，没法告诉你纤细步骤，我试过啦，是可以的。

eblc1388 · 发表于 2012-1-21 09:03:46

回复【7楼】USACH 美丽坚和中国
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不是这样的，你把时基弄成1ms左右，然后调整下采样灵敏度，我手头现在没示波器，没法告诉你纤细步骤，我试过啦，是可以的。
-----------------------------------------------------------------------
单单看脉冲完全没问题, 只是脉冲出现的频率不能测量。就是看不见如下图的波形。

(原文件名:us_pulse_1STB_Peak_Result.gif)

jimmy_xt · 发表于 2012-1-21 10:49:12

在不同时基下采样率不同。

你把时基打到1S时，采样率已经很低很低了，不可能捕捉到1us的信号。

只有在时基很小的时候，才是1Gsps。

fsclub · 发表于 2012-1-21 11:12:32

单次触发，加合适的触发电平，调高时基，测这个应该很轻松，细节应该可见。

gongnn · 发表于 2012-1-21 11:32:07

回复【10楼】fsclub 绿林好汉
单次触发，加合适的触发电平，调高时基，测这个应该很轻松，细节应该可见。
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就你聪明了。

learner123 · 发表于 2012-1-21 11:43:25

楼主是来炫示波器存储深度的！
楼主是fae？手段恶劣哦

eblc1388 · 发表于 2012-1-21 14:53:33

回复【9楼】jimmy_xt 重楼
在不同时基下采样率不同。
你把时基打到1s时，采样率已经很低很低了，不可能捕捉到1us的信号。
只有在时基很小的时候，才是1gsps。
-----------------------------------------------------------------------
如果采样率是很低很低, 那为什么用峰值捡测就看得见？

USACH · 发表于 2012-1-21 17:14:04

回复【8楼】eblc1388
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原来你是想计算频率……………………

eblc1388 · 发表于 2012-1-21 19:33:22

回复【13楼】eblc1388
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如果采样率是很低很低, 那为什么用峰值捡测就看得见？
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在以下文章找到答案了。峰值捡测无论是在任何时基下都是用最大的采样率下进行的, 所以能捡测非常短的脉冲。

【6楼】的答案也有了。慢时基时受储存记忆体长度所限, 快的采样跟本没法把结果都存到记忆体中, 所以使用了较低的采样率。

Digital Oscilloscope Peak Detection
-----------------------------------
Peak detection is a powerful feature that compensates for lack of memory depth in digital oscilloscopes.
In peak detection mode the oscilloscope looks at many samples but stores only the maximum and minimum
voltage levels for a given number of samples. The effective sample rate of the oscilloscope in peak
detection is normally the maximum sample rate of the oscilloscope on all sweep speeds.* This enables
the oscilloscope to capture fast input signal amplitude variations by sampling at the maximum sample rate.

数字示波器的采样率ourdev_714166FA5ZCK.pdf(文件大小:42K) (原文件名:DSO_Sampling_Rate.pdf)

oufuqiang · 发表于 2012-1-21 19:44:11

哦倒，普源的线怎么这么粗啊。引用图片【楼主位】eblc1388
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(原文件名:us_pulse_1STB_Peak_Result.gif)

eblc1388 · 发表于 2012-1-21 19:55:32

回复【16楼】oufuqiang CNOS
哦倒，普源的线怎么这么粗啊。引用图片【楼主位】eblc1388
-----------------------------------------------------------------------
那和普源无关, 是用了峰值捡测的必然结果, 把噪声的最高及最低都包含了。

oufuqiang · 发表于 2012-1-21 20:18:26

你确定那条水平基线这么粗，没有问题吗？你要不要拿另外一个牌子的对比一下再说？

core_duo · 发表于 2012-1-21 21:47:59

LZ的水平基线那么粗，是电路噪声还是示波器问题？

测的手头的Thunderbolt的1PPS,10uS宽度

(原文件名:M2.5u.jpg)

(原文件名:M1s.jpg)

eblc1388 · 发表于 2012-1-22 09:55:06

回复【19楼】core_duo
lz的水平基线那么粗，是电路噪声还是示波器问题？
-----------------------------------------------------------------------
是我使用开关电源供电下的噪声。看下图就明白了。

(原文件名:us_pulse_1STB_Peak_Resultx.gif)

huayuliang · 发表于 2012-1-22 10:41:59

问下，信号是叠加在10M正弦波上的？

fsclub · 发表于 2012-1-22 11:07:34

为何不用单次触发？

eblc1388 · 发表于 2012-1-22 11:11:10

回复【21楼】huayuliang 花生
问下，信号是叠加在10m正弦波上的？
-----------------------------------------------------------------------
不是的。

在铷钟锁定後在另一输出端便有这 1PPS 的讯号输出, 亦表示 10M 正弦波频率已被锁定。

eblc1388 · 发表于 2012-1-22 11:44:24

回复【22楼】fsclub 绿林好汉
为何不用单次触发？
-----------------------------------------------------------------------

由於时基是 1.0s/div 这麽慢, 波形采样更新一次由左到右都十多秒, 和使用单次触发分别不大。

【19楼】的 TEK 表现确实好, 选了峰值捡测後还可再选用平均值, 在普源上是平均埴或峰值, 不可一齐选用。

Q28182900 · 发表于 2012-9-4 18:30:20

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

huangfc · 发表于 2012-9-5 00:43:44

真是牛人啊。。。

fsclub · 发表于 2012-9-5 06:58:22

eblc1388 发表于 2012-1-22 11:44
回复【22楼】fsclub 绿林好汉
为何不用单次触发？
---------------------------------------------------- ...

为何不调高时基再单次触发？

albert_w · 发表于 2012-9-5 08:50:10

fsclub 发表于 2012-9-5 06:58
为何不调高时基再单次触发？

lz要看两次1pps的间隔是否准确，仅仅单次是不够的。别说那些小存储机器了，比如400k点的，假设设置到2秒一屏，也才200k采样率，不够用的。以前就为此头疼过，看来峰值检测是个好办法

fsclub · 发表于 2012-9-5 08:52:29

albert_w 发表于 2012-9-5 08:50
lz要看两次1pps的间隔是否准确，仅仅单次是不够的。别说那些小存储机器了，比如400k点的，假设设置到2秒 ...

示波器能测出1PPS间隔是否准确？有这么高档的示波器？哪个型号？

那还要频率计干嘛？

eblc1388 · 发表于 2012-9-5 15:09:38

fsclub 发表于 2012-9-5 06:58
为何不调高时基再单次触发？

调高时基单次触发看单一脉冲绝无问题，但是看不见脉冲重复率的。

用低时基查看脉冲重复率，却会因为取样率不高，就会采不到脉冲，不信你试一下。

fsclub · 发表于 2012-9-5 15:24:13

eblc1388 发表于 2012-9-5 15:09
调高时基单次触发看单一脉冲绝无问题，但是看不见脉冲重复率的。

用低时基查看脉冲重复率，却会因为取样 ...

但是看不见脉冲重复率的。
-----------------
什么叫重复率？看这个有什么用？你是要测这个频率是否准确还是要看这个1PPS的边缘？

我感觉你是在没事找事？

如果是测频率，那么这个示波器是干不了这个活的，别说原子钟，就是测晶振的频率都是一个笑话。
如果要看边缘，那就是单次触发的典型应用。

aureole · 发表于 2012-9-5 16:31:19

单次或者正常触发，示波器拉开，不要用自动触发

eblc1388 · 发表于 2012-9-5 16:32:12

◆看这个有什么用？

有没有缺小或在正常脉冲之间出现不正常的脉冲。请看清贴子标题，是『查看』，不是测量。

kennethsu · 发表于 2012-9-5 22:57:10

順便一問，為何我的 FE-5680A 上頭的 PPS 信號不是標準的 1Hz 而是約 0.86Hz 呢？
然到是因為改了原來的頻率升高為 10MHz 後所以 PPS 信號也跟著升高了？

樓主說的這個觀測技巧我先前也有發現，在以前的類比示波器很容易觀察到不會被忽略，用現在的數位示波器就很容易被錯過。
想到以前剛拿到 GPS 模塊時看不到 PPS 信號時，還特別打電話給廠商說為何沒有 PPS 信號，廠商提醒了此脈波寬度只有 1uS 後才知道又被數位示波器給騙了。

eblc1388 · 发表于 2012-9-5 23:41:49

◆ 為何我的 FE-5680A 上頭的 PPS 信號不是標準的 1Hz 而是約 0.86Hz 呢？

这 1PPS 讯号直接由 FE5680A 内 CPLD 产生，我记忆中并没有人提及过这讯号不是 1PPS。

但这 1Hz 而脈波寬度只有 1uS 的讯号，很多通用频率计并不能准确测量，建议用數位示波器看一下讯号是否有干扰存在及是否真正是 0.86Hz。

kennethsu · 发表于 2012-9-6 08:32:44

本帖最后由 kennethsu 于 2012-9-6 08:37 编辑

eblc1388 发表于 2012-9-5 23:41
◆ 為何我的 FE-5680A 上頭的 PPS 信號不是標準的 1Hz 而是約 0.86Hz 呢？

这 1PPS 讯号直接由 FE5680A 内 ...

用示波器與計頻儀測量都是 0.86Hz，改天較有空時來改一下輸出頻率看這 PPS 信號是否會跟著變動。
我的計頻儀是可以調整觸發測量位準的機型，所以可以直接量測這個 PPS 信號的頻率。

aammoo · 发表于 2012-9-6 08:37:03

10楼 +1 用单次触发

plc_avr · 发表于 2012-9-6 08:47:54

一直用的安捷伦，不用设置，测这个波形小菜一碟，呵呵。

ddqq · 发表于 2012-9-6 09:01:10

感谢楼主分享

eblc1388 · 发表于 2012-9-6 14:55:46

@kennethsu，

如你的 FE5680A 是早前的设计(单标签)，它是可以大幅度改频的，因为它的 DDS 只是使用锁定频率作为时钟，改变最终输出给予用家的频率，而DDS并不是锁定环路中的成员。

锁定环路的频率大约是 50.255MHz，除 6 後得到 8,388,608 Hz。而 1PPS 则由此频率再除以 2^23 所产生。由此可知，1PPS 只有在 8,388,608Hz 准确时才会是真正的 1Hz，但并不会跟随 DDS 输出频率改变。

w1000 · 发表于 2012-9-6 15:02:43

2年没摸过示波器了。看着这示波器都觉得太高科技了。

kennethsu · 发表于 2012-9-6 15:46:30

本帖最后由 kennethsu 于 2012-9-6 15:59 编辑

eblc1388 发表于 2012-9-6 14:55
@kennethsu，

如你的 FE5680A 是早前的设计(单标签)，它是可以大幅度改频的，因为它的 DDS 只是使用锁定频 ...

剛才特別將 FE-5680A 拿出來再測一遍，截圖如下：

10MHz 輸出時，PPS 頻率是 840mS↓

5MHz 輸出時，PPS 頻率是 1677mS↓

PPS 確實會追隨 DDS 的頻率而變化。

同樣是單標簽版，序號版本不同？SN: 30586

eblc1388 · 发表于 2012-9-6 16:38:47

本帖最后由 eblc1388 于 2012-9-6 17:02 编辑

你试把输出设在 8,388,608Hz，看看 PPS 是不是 1Hz？

其实不用试，跟据你所测的按比例算就是 1Hz 了。那你手中的 FE5680A 就是如下的结构，可能是再早一点的设计。你看一下你的 FE5680A 的标签，是否被打开过，内部可能有人为的非法改动。

kennethsu · 发表于 2012-9-6 17:16:41

本帖最后由 kennethsu 于 2012-9-6 17:20 编辑

eblc1388 发表于 2012-9-6 16:38
你试把输出设在 8,388,608Hz，看看 PPS 是不是 1Hz？

其实不用试，跟据你所测的按比例算就是 1Hz 了。那你 ...

感謝您！

這顆在去年拿到手測過後就沒再用了，因為我同時需要 10MHz 與 1PPS，無奈他無法同時達成要求就收起來沒用了。
那時以為都是這樣的，所以才原本就沒有振盪輸出都要自己改，原來預設的 8,388,608Hz 就是準確的 1PPS，直到看到您這帖才知道同時都有是可能的。
我這顆是自己從原裝大 PCB 拆下來的，標簽當然也沒人先動過。

請問您的序號是幾號，我想再買一顆來用。

eblc1388 · 发表于 2012-9-6 17:31:25

S/N 0140-46339

这可以大幅改频的比 10MHz 固定输出的贵三倍上，你何不考虑 10MHz+1PPS 的双标签号形？

kennethsu · 发表于 2012-9-6 17:36:28

雙標簽不是不能改頻？我有時也需要 5MHz ！
可大幅改頻的版本，其頻率範圍如何？

eblc1388 · 发表于 2012-9-6 17:45:43

就是 DDS AD9830 使用50MHz时钟下的输出頻率範圍，当然实际上要更改输出放大电路的电容值才能有可用的输出电平。详见

http://www.amobbs.com/thread-5464186-1-1.html

kennethsu · 发表于 2012-9-6 18:01:23

eblc1388 发表于 2012-9-6 17:45
就是 DDS AD9830 使用50MHz时钟下的输出頻率範圍，当然实际上要更改输出放大电路的电容值才能有可用的输出 ...

對啊！就是這種單標籤版的，我還以為有更好更貴的隱藏版，我也改過幾次輸出電容但也都很不滿意也就算了。
沒想到單標籤版還有分固定 PPS 與可變 PPS 版。

eblc1388 · 发表于 2012-9-6 18:14:04

原子钟用电多，发热大，我平时都是放在一旁，需要时才给它上电，用来校准其它的仪表。

tjzhky · 发表于 2012-9-17 12:14:08

LZ懂技术追求真理，踏实的技术人才，这篇帖子还是很有参考价值的

分享一下如何用示波器查看每秒一次, 但宽度只有一微秒(1uS)的脉冲

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