在示波器測量中減少波形噪聲是提高信號測量精度的關(guān)鍵步驟。以下是幾種有效的方法和技巧:
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,就越精準的,同時也可以減小噪聲信號,而且示波器廠家標注的直流增益精度(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。
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,信號從測試點到示波器器采樣點處有一個10倍衰減,示波器采樣到的電壓幅度是實際被測電壓幅度的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,自然波形只會嚴重失真,更談不上精準了。
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)談不上精準了。而且根據(jù)奈奎斯特采樣定理,實時采樣率和被測信號頻率也有關(guān)。當存儲深度設(shè)置為28M的時候,實時采樣率為2MSa/s,方波依然是方波。
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