【導讀】在我們日常使用示波器的時(shí)候,有時(shí)候會(huì )需要進(jìn)行高分辨率測量,這個(gè)時(shí)候就可以把數字示波器看作一個(gè)整體系統,充分利用這套系統來(lái)改善測量結果,而不僅僅只是將數字示波器當成簡(jiǎn)單的模數轉換器。
在我們日常使用示波器的時(shí)候,有時(shí)候會(huì )需要進(jìn)行高分辨率測量,這個(gè)時(shí)候就可以把數字示波器看作一個(gè)整體系統,充分利用這套系統來(lái)改善測量結果,而不僅僅只是將數字示波器當成簡(jiǎn)單的模數轉換器。我們在進(jìn)行高分辨率測量的時(shí)候,必須考慮到整條信號路徑,從探頭尖端,到示波器的模擬前端、再到采樣和數字信號處理,都要考慮到。那么如何利用工具,將示波器的測量分辨率成功的提高到11位以上,來(lái)滿(mǎn)足我們進(jìn)行高分辨率測量的使用需求呢?今天安泰測試就給大家分享一下:

基于時(shí)間反演法試驗裝置

通過(guò)工具來(lái)將示波器的測量分辨率提高總共可以分為3個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行,分別是:探測、濾波、采樣。最先要進(jìn)行的就是探測環(huán)節,在進(jìn)行探測環(huán)節的時(shí)候,探頭的選擇和探頭的設置至關(guān)重要,在設置探頭的時(shí)候要最大限度的降低衰減,使信噪比達到最大;還可以使用短線(xiàn),最大限度的降低噪聲耦合;同時(shí)還可以使用內置探頭濾波器降低噪聲。上面這一步完成之后,就需要利用DC信號去測量小AC信號了,如果說(shuō)接近地電平的小信號測量起來(lái)極具挑戰性的話(huà),那么測量位于大 DC 分量上的低壓 AC 信號的難度則要大得多。在電源上進(jìn)行紋波測量是這種應用的常見(jiàn)實(shí)例。處理 DC 偏置可能會(huì )涉及探頭設置以及示波器前端設置。探測環(huán)節最后一步就是限制輸入信號的動(dòng)態(tài)范圍,為測量信號在接地周?chē)糠值募毠?,可以放大波形,信號更高的部分?huì )偏移出屏幕。但必須注意,過(guò)度驅動(dòng)探頭或示波器輸入放大器可能會(huì )導致失真,所以要特別小心。到這里,探測環(huán)節就已經(jīng)完成了。

接下來(lái)就是濾波環(huán)節,濾波環(huán)節的操作步驟相對少一些,只有一個(gè)步驟,那就是使用硬件帶寬限制和采樣率降低噪聲。在大多數情況下,在高分辨率測量中,噪聲的影響要高于 ADC 分辨率。所以大多數的示波器和某些高級探頭都有一條電路,用來(lái)限制著(zhù)測量系統的帶寬。并且在大多數情況下,在高分辨率測量中,噪聲的影響要高于 ADC 分辨率。

最后一個(gè)是采樣環(huán)節,首先來(lái)看一下示波器的采集模式,在測量低壓信號時(shí),有兩種采集模式非常重要,具體視波形的可重復性而定,因為它們可以用來(lái)改善測量分辨率:平均模式和 HiRes 模式。我們先來(lái)分析一下平均模式,平均模式是示波器采集系統中基本降噪信號處理技術(shù)之一。它依賴(lài)多次觸發(fā)采集重復的信號。通過(guò)使用來(lái)自?xún)纱位騼纱我陨喜杉臄祿?,這種模式逐點(diǎn)平均采集中對應的數據點(diǎn),形成輸出波形。接下來(lái)是HiRes 采集模式,HiRes 模式是泰克已獲專(zhuān)利的采集流程,它計算并顯示每個(gè)采樣間隔中所有順序樣點(diǎn)值的平均值。在 HiRes 模式下,通過(guò)獲得進(jìn)一步水平采樣信息,可以提供更高的垂直分辨率,降低帶寬和噪聲。HiRes 處理在定制硬件中完成,以最大限度地提高速度。通過(guò)上面的幾個(gè)步驟,可以利用工具將示波器的測量分辨率準確完美的提高到11位以上,滿(mǎn)足您的高分辨率測量需求。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題,請電話(huà)或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。