查克·纽康姆
这是我读到新产品的新闻稿时脑海中浮现的第一个问题爱游戏平台是正规的吗Fluke 190-502 ScopeMeter®测试工具,带宽高达500mhz。
我想到的第二个问题是,“我可以在脉冲宽度调制(PWM)电机驱动器的数字控制信号上看到什么样的上升时间?”
上升时间与带宽
第一个问题让我想起了我40多年来用来比较这两种规格的旧备用估计。这个公式可以用两种方式表示,这取决于你想要的是什么。它通常应用于动态系统中脉冲的前沿,与电阻-电容滤波时间常数和沉降时间有关。
- 上升时间(秒)= 0.35/带宽(Hz),或
- 带宽(Hz) = 0.35/上升时间(s)
应用上述(1)的规格,新的Fluke 190系列II范围表显示,在500兆赫,一个人应爱游戏平台是正规的吗该能够准确地确定上升时间快700皮秒(0.7纳秒)。
这些年来我对正弦波的估计有多准确?
我决定我需要更好地理解使用常数0.35的老经验法则的根源,因为它适用于正弦波。所以,下一个要回答的问题是," 500mhz正弦波的上升时间相对于它的周期是多少?"
上升时间定义为信号从上升波形的10%移动到90%所需的时间。参见图1。
对于图中所示的正弦波,在500 MHz的2v p-p信号上,10%到90%的时间使用0.35经验法则大约需要700皮秒。
我发现标记之间有108度,108/360 = 0.3,所以可以考虑使用0.30作为常数进行计算。经过进一步检查,由于最快的变化速率发生在零,我认为500 MHz正弦波的上升时间实际上接近600皮秒。从图2中可以看到经过零点的扩展斜率。
那么,在现实世界中——在电机驱动开关电路中,这给我们留下了什么?
让我们来看看一些典型的开关波形的绝缘栅双极晶体管(IGBT)在今天的电机驱动器中使用。
典型的电压和电流接通波形如图3所示。请注意,电压最初在10到20纳秒(ns)内下降约50伏。然后它保持稳定,因为电流慢慢增加超过125纳秒。当电流稳定在150安培时,电压再下降250伏。
基于以上,新的Fluke 190-502在带宽和上升时间爱游戏平台是正规的吗方面满足了该应用的需求。也许最大的问题是为电流测量找到一个非常低的电感电流分流器,并确保您已经仔细补偿电压探头,以尽量减少感应振铃。
这些考虑因素对于准确测量关断波形变得更加重要。参见图4。
在这里,电压在大约50ns的时间内从零到450v的峰值,而电流在相同的时间内从150a下降到零。
注意测量安全
图中电压波动的幅度提醒我们新ScopeMeter CAT IV 600V评级的重要性。考虑到可用的能量,以及驱动器和电机之间的电缆上可能出现的振铃,我们再谨慎也不为过。
那么我们应该使用0.30还是历史悠久的0.35来确定上升时间和带宽之间的关系呢?
回想一下,带宽规范表明,在示波器的a/d转换器之前,由于模拟放大器和分压器网络的滚转,应用信号的振幅已经衰减了约30%。与滚转相关的是信号45度的相移。
考虑到这些因素,我的建议是继续使用更保守的0.35常数来确定等效的上升时间。
也许更好,更保守的方法是将所述带宽考虑为您想要测量的频率的五次谐波。五次谐波,可能出现在一个典型的脉冲,可能开始在规定的带宽衰减。这表明我们可以依靠500 MHz带宽的示波器来显示大约100 MHz的输入的完整和不失真的图像,保持您试图测量的信号的良好保真度。