成為DSO專家：擴展示波器用途的另外十個技巧
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解調PWM信號
脈寬調制(PWM)被廣泛應用于開關電源和電機控制器。分析控制環路的動態情況要求觀察脈沖寬度隨時間的變化。如果你的示波器具有電源分析選件包，那么你就能直接使用這個功能。如果你的示波器沒有這方面的配置，你可以使用示波器的跟蹤(某些示波器中的時間跟蹤)功能解調出PWM控制信號。
首先，確保你的示波器包含所有實例測量。也就是說，如果你測量波形的寬度，示波器將測量屏幕上出現的波形的每個周期。示波器還應該包含依據測量到的參數產生波形的跟蹤功能。寬度或“width@level”參數的跟蹤可以顯示每個周期脈寬隨時間的變化，并且與源軌跡同步。因此寬度跟蹤是解調PWM信號的理想工具。跟蹤功能可以從參數或數學設置中訪問。
圖1顯示了作為負載電流階躍變化(軌跡C2，從上數第3個)響應的PWM控制器輸出(軌跡C1，頂部軌跡)的跟蹤軌跡F1，即展示width@level 參數與時間關系的(底部軌跡)。縮放軌跡Z1(從上數第2個)是水平方向放大了的隨負載變化的控制器輸出，展示了脈寬的變化。
圖1：使用width@level參數跟蹤功能，在數學軌跡F1(最底部的軌跡)中顯示PWM波形每個周期即時寬度與時間的關系，反應了軌跡C2(從上數第3條)所示的負載電流的階躍變化。
參數可以像圖1中那樣應用于跟蹤功能，其中參數P2到P4分別從跟蹤波形中讀取最大、最小、平均和最后一個脈沖寬度。
創建用于評估磁性器件的磁滯圖
用于電感或變壓器等電磁元件的磁滯或B/H曲線是一種常見的電源測量項目。磁性材料可以通過繪制作為磁場強度(H)函數的磁通密度(B)進行表征。這個功能有時在示波器的電源分析選件中提供。這種圖也很容易在帶X-Y顯示器的任何示波器上創建。圖2顯示了如何連接電感和信號發生器產生B/H曲線。
圖2：將電壓波形v(t)連接到示波器X-Y顯示器的垂直或Y通道。電流波形i(t)連接到水平或X通道。
H是磁場強度，單位為安培/米
B是磁通密度，單位特斯拉
A是橫截面積，單位平方米
n是匝數
l是平均路徑長度，單位米
v(t)是電感上的電壓，單位伏特
i(t)是流過電感的電流，單位安培
需要注意的是，為了確定磁通密度，必須對電壓波形求積分。
如果需要的話，你可以使用重定標數學函數對磁場強度和磁通密度進行調整。這要求掌握待測器件的物理特性知識，如上面公式中規定的那樣。
圖3顯示了這種電壓與電流經積分后的B/H曲線在示波器屏幕上顯示的結果。從待測器件施加的電壓用數學軌跡F1進行積分，并在數學軌跡F2中作了重新定標，最終在X-Y顯示器的垂直軸上讀取單位為特斯拉的磁通密度。電流波形在數學軌跡F3中得到重新定標，并應用于水平軸。
圖3：根據電感上的電壓和流經電感的電流產生并經過適當調整的磁滯圖。
將波形數據重定標為合適的單位
在前一章節中，我們必須將電壓波形的積分轉換為磁通密度。這要求將波形除以一個常數(匝數與橫截面的乘積)。另外，正確的單位應該是特斯拉。這些操作可以使用示波器的重定標數學函數來完成。重定標允許用戶將波形乘上一個常數，然后再增加一個常數，而且可以通過配置用用戶選擇的單位覆蓋原有單位(本例中是伏特)。本例中使用的示波器提供48種標準電氣單位，包括特斯拉。
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