測量示波器的噪聲

1.噪聲必須是測量出來的,而不是用眼睛看出來的

有儀器廠商的銷售在做演示的時候,指著屏幕中間的軌跡線說:“看,這示波器噪聲看起來多小”。但實際上評估噪聲差異是量化的,而不是純粹用看的。示波器在獲取數百萬個模數轉換後的數據點,然後進行壓縮,顯示在顯示屏幕的像素中。選擇怎樣以看得到的方式壓縮數據,怎樣獲得輝度等級,是一個非常複雜的過程。某些方法可能會把重要的數據平滑化,其他方法可能會過分顯現噪聲尖峰。也就是說,可視表示方法會受到怎樣柵格化軌跡的影響,而這和實際存在的噪聲一點兒關係沒有。噪聲必須是測量出來的,而不是用眼睛看出來的。

2.確保把兩台示波器設置相同的滿刻度電壓,而不是相同的伏/格

現代示波器,每個廠商都以不同的方式對屏幕分格,使用10格,而有些其他品牌示波器用8格。如果8格示波器設置成100mV/div,那麽示波器必須設置成80mV/div才能進行同等比較。也可以把測得的噪聲除以滿刻度電壓,按百分比測量噪聲。不管是哪種方式,如果這兩台示波器以不同方式對屏幕分格,都不能直接對比某個V/div設置下的絕對噪聲。


假設示波器 X在100mV/div時的RMS噪聲為3mV,但是屏幕為8格。另一台示波器Y在100mV/div時的RMS噪聲是3.5mV,但是屏幕為10格。示波器 X和示波器 Y哪一台的噪聲更高?有人說,在100mV/div下,示波器 Y的 “噪聲更高” ,事實真是這樣嗎?正確的說法是,在100mV/div下,示波器 X是8 * 100mV或800mV滿刻度。3mV/800mV = 0.375%噪聲。在100mV/div下,示波器Y有10 * 100mV或1V滿刻度。3.5mV/1V = 0.35%噪聲。因此,示波器 Y在100mV/div下的噪聲較低,盡管其噪聲值看起來比較高。


大家可以看到,為比較兩台示波器在相同伏/格設置下的噪聲,必須使用滿刻度的百分比,而不是絕對電壓。如果想使用絕對電壓,那麽滿刻度必須相同。在上麵的例子中,示波器 Y應設置成80mV/div才能進行準確對比 (10格 * 80mV/div 等於 8格 * 100mV/div)。

3.不要測量峰峰值噪聲,而應該測量AC-RMS值

人們一般把示波器置於連續運行模式,測量峰峰值噪聲。但是,這個值並不是無界的,因為測量運行時間越長,這個值變得越大。如果兩台示波器的噪聲相等,那麽數據處理速度更快的示波器顯示的峰峰值噪聲要高於處理數據較慢的示波器。

文章來源北京凡實測控技術有限公司   文章鏈接:https://www.hxy-elec.com/CLSBQDZY



2018年11月26日

Keysight技術公司推出用於光網絡測試和開發的示波器
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