公司動態(tài)
第1個(gè)秘訣
通過計(jì)算平均值提高測量分辨率
在某些功率測量應(yīng)用中，您需要測量大動態(tài)范圍的值，同時(shí)還需要細(xì)致地調(diào)整分辨率，以測量參數(shù)的微小變化。除了使用高分辨率數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外，您也可以使用其他采集方法來降低隨機(jī)噪聲，增加測量的有效動態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。
求平均值要求測量的是重復(fù)信號。該算法對跨越多次采集的各時(shí)間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)噪聲，為您提供更卓越的垂直分辨率。
垂直分辨率每增加一位，需要計(jì)算多少平均值？答案是每計(jì)算4個(gè)樣本平均值，便可將垂直分辨率增加1位。原理如下：
●增加的位數(shù) = 0.5 log2 N
●N = 計(jì)算平均值的樣本數(shù)
●例如，對16個(gè)樣本求平均值，垂直分辨率將增加
●位數(shù) = 0.5 log2 16 = 2
●因此，有效的垂直分辨率為 8 + 2 = 10 位。
這種算法在垂直分辨率為12位時(shí)效果最好，因?yàn)樵倮^續(xù)增加下去，其他因數(shù)（例如 示波器 的垂直增益或偏置精度）將起到?jīng)Q定性作用。平均模式的優(yōu)點(diǎn)是，它對示波器的實(shí)時(shí)帶寬沒有任何限制。缺點(diǎn)是它要求使用重復(fù)性信號，并會降低波形更新速率。在正常采集模式下與平均模式下捕獲的開關(guān)電源的vds如圖1和圖2所示。
使用高分辨率采集提高測量分辨率
降低噪聲的第2個(gè)方法是高分辨率模式，它不需要使用重復(fù)信號。Agilent InfiniiVision 3000 X系列等現(xiàn)代化示波器在正常采集模式下可提供8位垂直分辨率（與大多數(shù)其他數(shù)字化儀類似）。然而與平均模式一樣，高分辨率模式也只能達(dá)到12位的垂直分辨率。在高分辨率模式下捕獲的vds如圖3所示。
當(dāng)在較慢時(shí)基范圍狀態(tài)下工作時(shí)，示波器會連續(xù)過濾相繼的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并將過濾結(jié)果顯示到顯示屏上。增加屏幕上數(shù)據(jù)的存儲器深度，也會同時(shí)增加進(jìn)行平均值計(jì)算的點(diǎn)數(shù)。高分辨率模式下，掃描速度越快，在屏幕上捕獲的點(diǎn)數(shù)就越少，因此效果就越差。相反，掃描速度越慢，在屏幕上捕獲的點(diǎn)數(shù)就越多，效果也就越顯著。
第3個(gè)秘訣
使用交流耦合，去除直流偏置
如果您正重點(diǎn)研究信號的紋波，可能并不關(guān)心其[鋼纖維]直流偏置。通常，紋波和噪聲與電源電壓相比是極小的。如果您使用示波器的動態(tài)范圍對這種偏置進(jìn)行定量測量，那么在遇到更微小的信號細(xì)節(jié)時(shí)，可能無法進(jìn)行深入分析。將示波器的耦合設(shè)置為“交流”，將會從測量結(jié)果中去除直流偏置，最大限度提高測量的線性度和動態(tài)范圍。
第4個(gè)秘訣
使用示波器和探頭限制帶寬
這種降低噪聲、增加動態(tài)范圍的方法雖然簡單，但常常被忽視。電源信號內(nèi)容與示波器的標(biāo)稱帶寬相比往往低得多（kHz至幾十MHz級別）。多余的帶寬不會傳輸任何信號信息，只會給測量帶來額外的噪聲。
大多數(shù)示波器使用專用的硬件濾波器來解決這個(gè)問題――通常是20至25 MHz低通濾波器。硬件濾波器與軟件濾波器相比的一個(gè)優(yōu)勢是，它不會影響示波器的更新速率。
另一種方法是使用探頭來限制帶寬。測量鏈的帶寬受其“最弱一環(huán)”的限制。500 MHz 示波器配備 10 MHz 探頭，其帶寬將會是 10 MHz。安捷倫提供了多種無源、有源的電流和差分探頭，總有一款探頭的帶寬會適合您的特殊測量。
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