发布时间: 2021-11-26 浏览次数: 作者:迈昂科技
在我们平时使用数字示波器的时候,有时候会需要进行高分辨率测量,这个时候就可以把数字示波器看作一个整体系统,充分利用这套系统来改善测量结果,而不仅只是将数字示波器当成简单的模数转换器。
我们在进行高分辨率测量的时候,必须考虑到整条信号路径,从探头尖端,到数字示波器的模拟前端、再到采样和数字信号处理,都要考虑到,那么怎样利用工具,将数字示波器的测量分辨率成功的提高到11位以上,来满足我们进行高分辨率测量的使用需求呢?今天迈昂测试就给大家介绍一下:
通过工具来将数字示波器的测量分辨率提高总共可以分为3个步骤来进行,分别是:探测、滤波、采样。
最开始要进行的就是探测环节,在进行探测环节的时候,探头的选择和探头的设置至关重要,在设置探头的时候要最大限度的降低衰减,使信噪比达到最大;还可以使用短线,最大限度的降低噪声耦合;同时还可以使用内置探头滤波器降低噪声。
上面这一步完成之后,就需要利用DC信号去测量小AC信号了,如果说接近地电平的小信号测量起来极具挑战性的话,那么测量位于大DC分量上的低压AC信号的难度则要大得多。
在电源上进行纹波测量是这种应用的常见实例。处理DC偏置可能会涉及探头设置以及数字示波器前端设置。探测环节最后一步就是限制输入信号的动态范围,为测量信号在接地周围部分的细节,可以放大波形,信号更高的部分会偏移出屏幕。
但必须注意,过度驱动探头或数字示波器输入放大器可能会导致失真,所以要特别小心。到这里,探测环节就已经完成了。
接下来就是滤波环节,滤波环节的操作步骤相对少一些,只有一个步骤,那便是使用硬件带宽限制和采样率降低噪声。在大部分情况下,在高分辨率测量中,噪声的影响要高于ADC分辨率。
所以大部分的数字示波器和某些高级探头都有一条电路,用来限制着测量系统的带宽。并且在大部分情况下,在高分辨率测量中,噪声的影响要高于ADC分辨率。
最后的是采样环节,首先来看一下数字示波器的采集模式,在测量低压信号时,有两种采集模式非常重要,具体的视波形的可重复性而定,因为它们可以用来改善测量分辨率:平均模式和HiRes模式。
我们先来分析一下平均模式,平均模式是数字示波器采集系统中基本降噪信号处理技术之一。
它依赖多次触发采集重复的信号,通过使用来自两次或两次以上采集的数据,这种模式逐点平均采集中对应的数据点,形成输出波形,接下来是HiRes采集模式,HiRes模式是迈昂的采集流程,它计算并显示每个采样间隔中所有顺序样点值的平均值。
在HiRes模式下,通过获得进一步水平采样信息,可以提供更高的垂直分辨率,降低带宽和噪声,HiRes处理在定制硬件中完成,以最大限度地提高速度,通过上面的几个步骤,可以利用工具将数字示波器的测量分辨率准确完美的提高到11位以上,满足您的高分辨率测量需求。
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