示波器測量時如何減少波形噪聲?看大佬解讀示波器難題!

在下述的內(nèi)容中，小編將會對測試測量儀器示波器的相關(guān)消息予以報道，如果示波器是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、示波器測量時如何減少波形噪聲

1.條件垂直檔位，盡量使波形占滿屏幕

很多使用示波器的人可能都有一個“壞習(xí)慣”，就是測量多個信號的時候，為了避免各個信號重疊顯示影響觀察，就會調(diào)節(jié)垂直檔位，把各個信號縮小顯示。實(shí)際上，受垂直分辨率等因素影響，波形是越占滿整個屏幕，就越精準(zhǔn)的，同時也可以減小噪聲信號，而且示波器廠家標(biāo)注的直流增益精度(一般是1-2%)也都是指波形在滿屏的情況下的精度。

可以看到，即使在其他條件相同的情況下，不同的垂直檔位測量出來的數(shù)值亦是不同的，波形越占滿屏幕，測量的值就越精準(zhǔn)。

2.選用合適的探頭

1X無源探頭的輸入無衰減，輸入阻抗基本不計，加上示波器內(nèi)部本身的1MΩ，總輸入阻抗也就為1 MΩ;10X高阻無源探頭的輸入阻抗一般為9MΩ，示波器內(nèi)部的輸入阻抗為1MΩ，總輸入阻抗為10MΩ。對于10X探頭，信號從測試點(diǎn)到示波器器采樣點(diǎn)處有一個10倍衰減，示波器采樣到的電壓幅度是實(shí)際被測電壓幅度的1/10。不同衰減倍數(shù)的探頭測量的范圍也不同。

采樣率、存儲深度(記錄長度)對信號的影響

當(dāng)波形的記錄時長固定時，采樣率和存儲深度是一次函數(shù)關(guān)系：采樣率 = 存儲深度 ÷ 波形記錄時長

采樣率決定了示波器采集信號多少的能力，而存儲深度決定了示波器一屏幕最多可以存儲多少信號數(shù)據(jù)?？梢韵胂?，存儲深度如果太低，大多數(shù)的信號信息都沒法被顯示出來，自然波形只會嚴(yán)重失真，更談不上精準(zhǔn)了。

比如我們測試一個方波信號，在其它條件相同只改變存儲深度的情況下，可以看到28K存儲深度時，實(shí)時采樣率是2KSa/s，原本的方波已經(jīng)變成了鋸齒波，波形都變形，已經(jīng)談不上精準(zhǔn)了。而且根據(jù)奈奎斯特采樣定理，實(shí)時采樣率和被測信號頻率也有關(guān)。當(dāng)存儲深度設(shè)置為28M的時候，實(shí)時采樣率為2MSa/s，方波依然是方波。

二、如何解答下面的示波器問題

1.關(guān)于holdoff，所謂觸發(fā)與非觸發(fā)，示波器對采集信號的處理有什么區(qū)別?

答：對于數(shù)字示波器，不論是否觸發(fā)，示波器實(shí)際上都是在不斷地采集波形，但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會出現(xiàn)這種狀況，示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動”模式，即不論是否滿足觸發(fā)條件都進(jìn)行波形顯示。如果使用“通常”Normal模式，不滿足觸發(fā)條件就不會顯示波形。

2. 關(guān)于holdoff，如果在水平時間分辨率不變的前提下，是否百分比設(shè)置越大(對應(yīng)信號顯示逐漸穩(wěn)定)那么就意味著信號的周期越長?

答：是的，百分比越大，釋抑時間越長。

3. 如何使用示波器測量差分信號?

答：最好的方法是選用差分探頭，這時測到的信號最為真實(shí)客觀;若沒有差分探頭，可使用兩個差分探頭接到示波器的兩個通道上(如Ch1, Ch2)，然后用數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到ch1-ch2的波形并進(jìn)行分析，這時盡量保持兩根探頭完全一樣，示波器兩個通道的Vertical scale ( 每格多少伏)設(shè)置一樣，否則，誤差會較大。

4.PCB板上的高速信號特征：XAUI接口3.125GBd串行差分信號：60ps，請問需要多高帶寬的示波器才能精確測量?測量誤差可達(dá)多少?

答：對XAUI接口3.125GBd 串行差分信號，聽起來有點(diǎn)象InfiniBand 信號，用正弦內(nèi)插的方式，或類似等效采樣的方式來采集，但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動等因素，在其測量100ps ~ 130ps范圍內(nèi)的上升時間時，采用7GHz差分探頭可保證誤差3%，對于 80ps的上升時間測量，其誤差會大于10%, 雖然這已經(jīng)是實(shí)時示波器中最好的方案，單就上升時間測量而言，最精確的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理層分析軟件)，因?yàn)槠鋷捒筛哌_(dá)50GHz。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)示波器的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!