確定靜電放電和電氣快速瞬變的閾值

　　考查圖1中的電氣快速瞬變(EFT)脈沖。此脈沖特性不符合IEEE脈沖參數(shù)的定義，這是因為此EFT脈沖沒有高、低穩(wěn)態(tài)值。波形以線性快速升高到一尖峰之后，隨后以指數(shù)趨向漸近線衰減，但不是很快到達此漸近線。沒有穩(wěn)態(tài)值時，EFT脈沖會產(chǎn)生不確定的底部和頂部的值。因為要計算上升時間、下降時間及脈沖寬度所用的閾值，就必須確定底部和頂部的值，如果使用傳統(tǒng)的示波器脈沖參數(shù)，測量就無效了。

　　EMC脈沖測量要求閾值設(shè)定為0%和最大值(其中最大值為波形的峰電壓水平)，而不是頂部和底部，來滿足測量規(guī)范。在過去幾年間，現(xiàn)代示波器采用閾值設(shè)定為峰-峰、0%到最大值以及0%到最小值，以及標準絕對水平或百分比水平，已經(jīng)開始可以進行EMC脈沖參數(shù)測量了。

　　圖2中獲取了一個靜態(tài)放電波形。加或不加EMC閾值都測量到了脈沖寬度和上升時間。在參數(shù)1(P1)中，閾值設(shè)定為0%最大值，脈沖寬度正確測定為2.109納秒。在參數(shù)2(P2)中，閾值設(shè)定為標準示波器頂部和底部的50%。在這種情況下，測量錯誤的報告為50.348納秒，誤差達2287%。寬度測量受到的影響非常大，頂部和底部的50%閾值實際上根據(jù)錯誤的脈沖波形得到寬度測量值。參數(shù)3(P3)設(shè)定為正確的0%到最大EMC閾值，得到的靜電脈沖上升時間測量值833皮秒是正確的。注意：在參數(shù)4(P4)中，標準上升時間錯誤報告為873皮秒。使用標準脈沖參數(shù)測量時，可能得到錯誤值。同時要注意，除正確測量圖2中的參數(shù)P1和P3之外，采用EFT脈沖的0%最大值閾值，也正確計算出了圖1所示的測量參數(shù)P1和P2。

　　輻射抗擾度和傳導(dǎo)抗擾度測試的業(yè)界標準要求采用示波器來驗證由靜電放電(ESD)和電磁耦合發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖波形和脈沖測量參數(shù)，如上升時間、下降時間及脈沖寬度。然而，由于在EMC測試標準中采用的脈沖波形的原因，示波器參數(shù)歷來都無法準確測量這些參數(shù)。傳統(tǒng)的脈沖測量需要儀器來確定脈沖的穩(wěn)態(tài)高值(頂部)及脈沖的穩(wěn)態(tài)低值(底部)。采用電壓柱狀圖來確定頂部和底部這兩個突出的模式。用來計算脈沖參數(shù)(如上升時間、下降時間及脈沖寬度)的閾值水平是根據(jù)頂部和底部的值來導(dǎo)出的。例如，上升時間測量中的閾值(定義為信號從10% 躍變到90%的時間)是取決于底部和頂部所定義的0%和100%水平。

　　考查圖1中的電氣快速瞬變(EFT)脈沖。此脈沖特性不符合IEEE脈沖參數(shù)的定義，這是因為此EFT脈沖沒有高、低穩(wěn)態(tài)值。波形以線性快速升高到一尖峰之后，隨后以指數(shù)趨向漸近線衰減，但不是很快到達此漸近線。沒有穩(wěn)態(tài)值時，EFT脈沖會產(chǎn)生不確定的底部和頂部的值。因為要計算上升時間、下降時間及脈沖寬度所用的閾值，就必須確定底部和頂部的值，如果使用傳統(tǒng)的示波器脈沖參數(shù)，測量就無效了。

　　EMC脈沖測量要求閾值設(shè)定為0%和最大值(其中最大值為波形的峰電壓水平)，而不是頂部和底部，來滿足測量規(guī)范。在過去幾年間，現(xiàn)代示波器采用閾值設(shè)定為峰-峰、0%到最大值以及0%到最小值，以及標準絕對水平或百分比水平，已經(jīng)開始可以進行EMC脈沖參數(shù)測量了。

　　圖2中獲取了一個靜態(tài)放電波形。加或不加EMC閾值都測量到了脈沖寬度和上升時間。在參數(shù)1(P1)中，閾值設(shè)定為0%最大值，脈沖寬度正確測定為2.109納秒。在參數(shù)2(P2)中，閾值設(shè)定為標準示波器頂部和底部的50%。在這種情況下，測量錯誤的報告為50.348納秒，誤差達2287%。寬度測量受到的影響非常大，頂部和底部的50%閾值實際上根據(jù)錯誤的脈沖波形得到寬度測量值。參數(shù)3(P3)設(shè)定為正確的0%到最大EMC閾值，得到的靜電脈沖上升時間測量值833皮秒是正確的。注意：在參數(shù)4(P4)中，標準上升時間錯誤報告為873皮秒。使用標準脈沖參數(shù)測量時，可能得到錯誤值。同時要注意，除正確測量圖2中的參數(shù)P1和P3之外，采用EFT脈沖的0%最大值閾值，也正確計算出了圖1所示的測量參數(shù)P1和P2。

　　另外還要注意，因為EMC脈沖下降沿常存在脈沖擾動，采用標準參數(shù)時，可能導(dǎo)致測量讀數(shù)錯誤。譬如，如果下降沿存在屢次穿過閾值的振鈴，就可能得到多個錯誤寬度讀數(shù)。為此，采集時需要有可以限制示波器測量數(shù)的測量濾波功能?，F(xiàn)代示波器有這一濾波功能，此功能可以忽略掉脈沖下降沿類似脈沖的擾動，并將其從測量結(jié)果中排除掉。

　　總之，要準確測量靜電放電、電氣快速瞬變、浪涌、電壓跌落及中斷這些脈沖參數(shù)，要求有非標準測量功能。選擇正確的測量閾值可以使這些信號的測量準確度大為不同。