开贴讨论普源示波器输入通道是否存在设计缺陷或设计不合理。（产生机理已更新53楼）

tudou204 · 发表于 2014-8-15 09:41:08

laoa 发表于 2014-8-15 09:23
普源的DS1102CA，无此问题。

探头1x?方便贴图不？

puff · 发表于 2014-8-15 10:44:27

普元1074Z，似乎也不明显

tudou204 · 发表于 2014-8-15 11:17:30

puff 发表于 2014-8-15 10:44
普元1074Z，似乎也不明显

原帖43楼有网友说1074也存在，方便帖个图参考一下吗？可能档位有不同，应该是1x探头，并且垂直电压档是向小电压方向最后一次继电器切换以后的那些档位。也就是保证衰减部分是直通的。

puff · 发表于 2014-8-15 12:04:03

本帖最后由 puff 于 2014-8-15 12:07 编辑

tudou204 发表于 2014-8-15 11:17
原帖43楼有网友说1074也存在，方便帖个图参考一下吗？可能档位有不同，应该是1x探头，并且垂直电压档是向 ...

好的。回去试一下发图上来。

这句话不大理解“垂直电压档是向小电压方向最后一次继电器切换以后的那些档位。也就是保证衰减部分是直通的。”

我是这样操作的：把探头以及示波器都设成X1，接上示波器自带的3V 1KH信号输出端，按Auto生成稳定波形。然后调整电压档位到50mV，一边调电压档位，一边调整水平线，使波形的底部能始终呈现在屏幕上。波形有变形，但没有那么明显的三角形。

tudou204 · 发表于 2014-8-15 12:34:43

puff 发表于 2014-8-15 12:04
好的。回去试一下发图上来。

这句话不大理解“垂直电压档是向小电压方向最后一次继电器切换以后的那些 ...

谢谢！因为调整电压档直接影响前端衰减电路，要保正控制的那个继电器在正确位置。1052和2072的这个档位就不一样，2072在50mV/div出现，1052在200mV就已经出现，出现时有个比较明显的特征：继电器有切换动作，伴随波形有很大变化。这个应该是向小电压档位方向调整时最后一次继电器切换的位置。

puff · 发表于 2014-8-15 13:43:30

tudou204 发表于 2014-8-15 12:34
谢谢！因为调整电压档直接影响前端衰减电路，要保正控制的那个继电器在正确位置。1052和2072的这个档位就 ...

我没有注意过继电器的动作，我回去观察下给你消息

chenminhua · 发表于 2014-8-15 13:56:18

不知道楼主有没有发现，那产生的并不是三角波，而是信号越界失真，信号的显示底端小于信号的真实底端，也就是信号的底部被削去了一部分。这普源的工程师肯定知道，但是又没有好的办法解决，局限于器件的特性，不能兼顾，所以把指标标小了。

phenyl · 发表于 2014-8-15 14:10:56

安捷伦DSOX2002A有这个问题，如需要晚上上图。

无敌吴刚 · 发表于 2014-8-15 14:16:35

我的2072a也有这问题，由于原探头没有x1档，拿了条赠送的探头试。只要探头打x1档，示波器怎么设也没所谓。然后往小调，听见继电器啪一声，三角形就出来了。100mv档测值min=8.00mv，打到50mv档后测值min=-146mv。

tudou204 · 发表于 2014-8-15 14:19:47

chenminhua 发表于 2014-8-15 13:56
不知道楼主有没有发现，那产生的并不是三角波，而是信号越界失真，信号的显示底端小于信号的真实底端，也就 ...

“三角波”是便于讨论的临时称呼。产生机理和解决方法才是关键。

tudou204 · 发表于 2014-8-15 14:23:59

chenminhua 发表于 2014-8-15 13:56
不知道楼主有没有发现，那产生的并不是三角波，而是信号越界失真，信号的显示底端小于信号的真实底端，也就 ...

另外bg8up已分析到源头，晚上回家我会做近一步测试。

tudou204 · 发表于 2014-8-15 14:31:13

phenyl 发表于 2014-8-15 14:10
安捷伦DSOX2002A有这个问题，如需要晚上上图。

谢谢！暂时不用了，另外一帖48楼已有安捷伦的某款测试，据说普源的模拟前端就是借鉴安捷伦的。最主要手头没有安捷伦的东西。

laoa · 发表于 2014-8-15 21:21:30

tudou204 发表于 2014-8-15 09:41
探头1x?方便贴图不？

好的。机器在单位。周一上班给你贴个。

puff · 发表于 2014-8-15 23:05:58

刚才试了下1074Z，
500mV档降到200mV档的时候，继电器会动作一下。然后200mV档直到50mV档，继电器都不动作。
降到50mV档后，屏幕上看不到波形，所以调整垂直位置往下调，旋动垂直调节旋钮的过程中，可以看到波形往下逐步移动，波形的下端是三角形。但是一旦停止调节垂直旋钮，波形就又返回到屏幕顶端，变成一条直线。这样重复几次，直到波形可以稳定的出现在屏幕上，此时波形的下端有变形，但不是明显的三角形。

puff · 发表于 2014-8-15 23:08:23

补充一下，当下端波形还没有完全在屏幕上出现的时候，是有三角形的。但是继续往下调节，直至波形下方差不多处在屏幕中部的时候，就恢复成稍有变形的样子，不是三角形。。

嘴笨，不知道讲清楚没有

tudou204 · 发表于 2014-8-15 23:18:40

puff 发表于 2014-8-15 23:08
补充一下，当下端波形还没有完全在屏幕上出现的时候，是有三角形的。但是继续往下调节，直至波形下方差不多 ...

听明白了，呵呵，感谢提供测试数据！看来1074也是从200mV/div一下，和1052一样。
确实是波形向上偏移越明显，越往下越不明显。

tudou204 · 发表于 2014-8-15 23:20:50

puff 发表于 2014-8-15 23:05
刚才试了下1074Z，
500mV档降到200mV档的时候，继电器会动作一下。然后200mV档直到50mV档，继电器都不动作 ...

波形离基线有点远，做过自校正吗？

puff · 发表于 2014-8-15 23:23:11

tudou204 发表于 2014-8-15 23:20
波形离基线有点远，做过自校正吗？

好像很久没做过。
要自校准后再试试么

tudou204 · 发表于 2014-8-15 23:25:38

puff 发表于 2014-8-15 23:23
好像很久没做过。
要自校准后再试试么

那当然好啦，自校正得十多分钟。太晚了，如不方便明天也行啊。

puff · 发表于 2014-8-15 23:37:56

tudou204 发表于 2014-8-15 23:25
那当然好啦，自校正得十多分钟。太晚了，如不方便明天也行啊。

还没校准完，估计还要几分钟

puff · 发表于 2014-8-15 23:44:46

自校准玩了，重新测试，基本一致

tudou204 · 发表于 2014-8-15 23:54:10

puff 发表于 2014-8-15 23:44
自校准玩了，重新测试，基本一致

感谢！看来不同机型还是有细微差异，但本质没有变化。

tudou204 · 发表于 2014-8-16 13:09:57

本帖最后由 tudou204 于 2014-8-16 15:55 编辑

先发个产生那个三角的机理。

这三个状态的图片是n33充电的原理和路径。
当输入信号为0电位时，运放输出1.88V（基线在屏幕中心，调整偏移时会影响此值，此值应该是校正后的结果，校正时使TP2_1输出为2V ）。电容经过初始的充电进入稳态。

当信号高电平到来上升到1.5V时，运放输出为3.39V，运放和后端电路均未饱和。3.39-1.88=1.51 还有测量误差，可以认为也是上升1.5V所以电容仍然是稳态。没有进一步冲放电。

当电压继续上升，超过2.5左右时（取决于运放输出)可参照https://bbs.38hot.net/forum.php?m ... tra=page%3D1&page=6
第60楼的实验。运放输出达到饱和4.43V。电压继续上升，电容开始通过4M7充电，如图红线的部分。整个充电过程持续到脉冲跌落。

本来放电时由于TP2_1通过反馈给运放2脚，运放驱动试图使输入信号和TP2_1保持一致，TP2_1应该和输入信号一致，无奈那个10n，使运放无法根据TP2_1反馈输出，如下图（运放输出端波形）。n33放电持续影响BFJ309的G极，
导致TP2_1形成三角。

整个过程也能解释为什么不同占空比下（见另外帖子普源的文档）三角的斜率变化的问题。

可见波形电压越高，三角越明显。当超过BAV199的保护电压会发生什么呢？欢迎探探讨！
水平有限，错误请指正。

编辑修改：
刚才理解还是有偏差，不好意思。应该是即使没有那个10nF，也应该会有三角波现象。但没有实际验证。

bg8up · 发表于 2014-8-16 13:59:44

本帖最后由 bg8up 于 2014-8-16 14:10 编辑

力科相近架构前端衰减的局部。

细心的朋友会发现，hp，rigol，lcry进来先衰减，到DC/LF和HF分路的时，再DC/LF进行DC/AC耦合选择。

最后都送入前端ASIC唯一入口。

回头再贴TEK的大家看下，前端ASIC同时提供1x，10x，100x（低端机20x）共3个输入端口。

tudou204 · 发表于 2014-8-16 14:08:13

bg8up 发表于 2014-8-16 13:59
力科相近架构前端的局部。

细心的朋友会发现，hp，rigol，lcry进来先衰减，到DC/LF和HF分路的时，再DC/L ...

手机刚编辑完，请问我分析的正确吗？

strive · 发表于 2014-8-16 19:10:06

我的1074z也没有看到三角波，难道三角波只出现在2000系列的机子中？

zpyws · 发表于 2014-8-18 10:52:14

技术帖，过来学习一下

tudou204 · 发表于 2014-8-19 22:19:22

本帖最后由 tudou204 于 2014-8-19 22:37 编辑

继续往下走，这两天比较忙，加上对示波器电路不熟悉，最主要水平有限，所以进展缓慢。一直没太看明白BAV199和TP2_1之间的电路，现在貌似有点感觉，简单给大家说一下，希望高手可以指出错误。

据坛友bg8up说这部分电路比较经典，早期安捷伦的示波器广泛采用，并且力科处理方式也近似。
我认为主要作用有几点：1、作为输入缓冲，提供较高的输入阻抗。2、变化前级的输入电压，使其满足后端放大器的输入范围。3、配合前端运放可以通过TP109点灵活调整直流偏执。
红圈部分是两个电流源，保证上面两个管的最佳工作电流，TP2_1的电压=A点电压+Vgs(BFJ309)+Vbe(BTH10)，Vgs和Vbe在不同直流偏置时相互补偿使A点电压变化范围更接近B点电压变化范围。实测在B点输入电压在+-1.5V时A点幅度也基本在+-1.5（测试示波器是1052E)。

有个疑问，1052e的基线在最初电10分钟以内变化很大，应该是温度影响。是这部分电路造成的吗？

xuplastic · 发表于 2014-8-26 08:30:04

TDS220
1XProbe
5Vpp—1Khz
2mV/Div
250usTimeBase没有此现象

但是拉开时基后发现发现：200mV/Div级以下档位的下降沿的末端比204mV/Div的要圆滑不少，不知道为什么·····

tudou204 · 发表于 2014-8-26 12:00:27

xuplastic 发表于 2014-8-26 08:30
TDS220
1XProbe
5Vpp—1Khz

普源这个要是测试5Vpp-1kHz的话估计都看不了了。

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