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数字示波器噪声对波形粗细的影响

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-03-30 09:05:33

数字示波器的测量精度如何?通常从水平时基的角度来看,示波器的测量精度非常高,但从垂直时基的角度来看,精度会显著降低。原因是什么?主要原因之一是噪声对测量的干扰。示波器产生的内部噪声与被测信号耦合,导致信号卷积、数字化、存储、处理和显示连续样本中的噪声。示波器的模数转换器无法区分数字示波器产生的噪声和实际目标信号产生的噪声。然而,您可以操作一个简单的测试来确定您的示波器对信号增加了多少噪声。采用特定的设置组合,快速确定您的数字示波器将产生多少噪声,并简单地比较两个示波器。

更新速率相同的两个数字示波器连接到相同的信号。两者显示的波形厚度大不相同。原因是什么?4GHz数字示波器的噪声高于500MHz示波器。不同厚度的原因是噪音。(Bothscopesarectedtothesamesignal,withthesamestings两个数字示波器连接到相同的信号,采用相同的设置)

图2

如图2显示,两个数字示波器正在检查相同的10MHz正弦波。其中一个数字示波器显示了较厚的波形。根据上述示例,数字示波器能显示较厚的波形,因为更新速度更快吗?答案是否定的。两个示波器在打开无限余辉时具有相同的更新速率,其中一个仍然显示较厚的波形,另一个显示较薄的波形。区别在于,一个数字示波器的噪声远高于另一个示波器,噪声差会产生更宽的信号。其他噪声源包括位于测试设置中的有源和无源探头。有源探头一般采用示波器通道中的50个信号路径,噪声低于1M的信号路径。

如何快速了解一个示波器会产生多少噪音?大多数数字示波器制造商会对特定型号进行噪声表征,并在产品技术数据中包含这些值。如果制造商没有提供,您可以主动申请或自己查找。测量可以在几秒钟内完成。

断开所有输入端与数字示波器前端之间的连接,将数字示波器设置在50输入路径上。您也可以在1M路径上进行测试。使用适量的收集存储器,100kpts到1Mpts就足够了。示波器使用无限余辉来测量波形的高度。波形越厚,数字示波器产生的内部噪声就越大。数字示波器在每个垂直设置中都具有独特的噪声质量。您可以通过观察波形的厚度来检查噪声,并通过电压AC的真实有效值测量来定量噪声,以便进行更多的分析。将垂直设置改为更敏感的值-100mv到10mv/网格——您可以看到噪声根据整个垂直值的百分比增长,如图3所示。

图3

快速表示数字示波器的噪声。切断所有输入端。VrmsAC测量每个垂直设置中的通道。

如果初始信号太窄,示波器会降低噪音,显示较窄的波形,从而产生更好的视图和测量结果。更改您的示波器设置以降低带宽,从而消除可能导致信号过窄的宽带噪声。示波器制造商采用各种方法来降低示波器的固有噪声,如平均值、高分辨率模式和带宽限制。噪声缓解设置非常适合低噪声的数字示波器。


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