如何快速了解某個示波器會產(chǎn)生多少噪聲
2014/2/21  10:06:11

斷開所有輸入端與示波器前端的連接,將示波器設(shè)在 50 Ω 輸入路徑。您還可以在 1MΩ 路徑上測試。啟用適量的采集存儲器,100Kpts 至 1Mpts 就足夠了。示波器啟用無限余輝,測量波形的高度。波形越粗,示波器產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲就越多。示波器在每個垂直設(shè)置中具有獨特的噪聲質(zhì)量。您能夠通過觀察波形粗細查看噪聲,還能借助電壓 AC 真有效值測量來量化噪聲,以進行更多的分析。把垂直設(shè)置更改為更容易敏感的數(shù)值——100 mV 至 10 mv/格——您就能夠看到噪聲按照全量程垂直數(shù)值的百分比增長。

如果初始信號過窄,那么示波器就會降低噪聲并顯示較窄波形,可生成更好的視圖和測量結(jié)果。更改您的示波器設(shè)置以降低帶寬,由此消除了可導(dǎo)致信號過窄的寬帶噪聲。示波器廠商采取各種方法降低示波器固有噪聲,例如求平均值、高分辨率模式、帶寬限制。噪聲緩解設(shè)置非常適合那些具有低噪聲的示波器。

目標(biāo)信號既可以具備低噪聲也可以具有很高的噪聲。有時很難確定示波器上顯示的信號噪聲來自于目標(biāo)信號還是示波器的內(nèi)部噪聲。當(dāng)示波器的 ADC 進行信號數(shù)字化時,ADC 無法區(qū)分信號噪聲與示波器內(nèi)部噪聲。它保存 ADC 輸出信號并顯示相關(guān)數(shù)值。較粗波形能否表示您的測試信號或示波器?有幾種方法可以獲得解答。首先,使用前文提到的方法對示波器的內(nèi)部噪聲進行快速評估。預(yù)計在每個采樣點上添加這種偏差。開啟無限余輝,查看波形形狀是否變粗或者不變。 

有趣的是,無限余輝還能展示示波器噪聲對目標(biāo)信號有何影響。對已知波形進行快速測試,觀察示波器的波形在正常顯示模式和無限余輝模式下有何不同,由此簡單了解一下示波器的噪聲和更新速率。具有高噪聲、低更新速率的示波器一開始會顯示細波形,當(dāng)開啟無限余輝時,它會生成粗波形。具有高噪聲、高更新速率的示波器將會立即顯示一個粗波形——無論被測信號是窄還是寬。具有低噪聲、低更新速率的示波器一開始會顯示細信號,當(dāng)開啟無限余輝時,信號保持不變或者變粗(如果目標(biāo)信號也產(chǎn)生噪聲)。具有低噪聲、高更新速率的示波器一開始會正確顯示目標(biāo)信號,當(dāng)開啟無限余輝時,已顯示波形的粗細保持不變。

平均值模式一般通過降低噪聲使波形變細。平均值模式可使示波器進行連續(xù)采集,對每個已捕獲的點求平均值,如圖 5 所示。這種方法通過多次采集求取噪聲平均值,能夠降低示波器整體噪聲。平均值權(quán)衡包括:平均值法還會求取目標(biāo)信號值的平均值,并且僅針對重復(fù)信號。
高分辨率模式能夠降低噪聲,使波形更清晰地顯示被測信號,該模式既支持重復(fù)信號,也支持單次捕獲信號。在高分辨率模式中,示波器對鄰近樣本求平均值,因而能夠降低整體噪聲。高分辨率模式需要權(quán)衡的一點是:示波器必須對樣本求平均值,由此得到的平均采樣點的出現(xiàn)頻率會低于比初始采樣點。這會降低有效采樣率和整體帶寬。

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