示波器測(cè)量時(shí)如何減少波形噪聲
2025/7/10  12:03:12

  在示波器測(cè)量中減少波形噪聲是提高信號(hào)測(cè)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(gè)“壞習(xí)慣”,就是測(cè)量多個(gè)信號(hào)的時(shí)候,為了避免各個(gè)信號(hào)重疊顯示影響觀察,就會(huì)調(diào)節(jié)垂直檔位,把各個(gè)信號(hào)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(gè)屏幕,就越精準(zhǔn)的,同時(shí)也可以減小噪聲信號(hào),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(cè)量出來(lái)的數(shù)值亦是不同的,波形越占滿屏幕,測(cè)量的值就越精準(zhǔn)。

  2.選用合適的探頭

  1X無(wú)源探頭的輸入無(wú)衰減,輸入阻抗基本不計(jì),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(wú)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(duì)于10X探頭,信號(hào)從測(cè)試點(diǎn)到示波器器采樣點(diǎn)處有一個(gè)10倍衰減,示波器采樣到的電壓幅度是實(shí)際被測(cè)電壓幅度的1/10。不同衰減倍數(shù)的探頭測(cè)量的范圍也不同。

  采樣率、存儲(chǔ)深度(記錄長(zhǎng)度)對(duì)信號(hào)的影響

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

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

  比如我們測(cè)試一個(gè)方波信號(hào),在其它條件相同只改變存儲(chǔ)深度的情況下,可以看到28K存儲(chǔ)深度時(shí),實(shí)時(shí)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(shí)采樣率和被測(cè)信號(hào)頻率也有關(guān)。當(dāng)存儲(chǔ)深度設(shè)置為28M的時(shí)候,實(shí)時(shí)采樣率為2MSa/s,方波依然是方波。

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