测量示波器的噪声

1.噪声必须是测量出来的,而不是用眼睛看出来的

有仪器厂商的销售在做演示的时候,指着屏幕中间的轨迹线说:“看,这示波器噪声看起来多小”。但实际上评估噪声差异是量化的,而不是纯粹用看的。示波器在获取数百万个模数转换后的数据点,然后进行压缩,显示在显示屏幕的像素中。选择怎样以看得到的方式压缩数据,怎样获得辉度等级,是一个非常复杂的过程。某些方法可能会把重要的数据平滑化,其他方法可能会过分显现噪声尖峰。也就是说,可视表示方法会受到怎样栅格化轨迹的影响,而这和实际存在的噪声一点儿关系没有。噪声必须是测量出来的,而不是用眼睛看出来的。

2.确保把两台示波器设置相同的满刻度电压,而不是相同的伏/格

现代示波器,每个厂商都以不同的方式对屏幕分格,使用10格,而有些其他品牌示波器用8格。如果8格示波器设置成100mV/div,那么示波器必须设置成80mV/div才能进行同等比较。也可以把测得的噪声除以满刻度电压,按百分比测量噪声。不管是哪种方式,如果这两台示波器以不同方式对屏幕分格,都不能直接对比某个V/div设置下的绝对噪声。


假设示波器 X在100mV/div时的RMS噪声为3mV,但是屏幕为8格。另一台示波器Y在100mV/div时的RMS噪声是3.5mV,但是屏幕为10格。示波器 X和示波器 Y哪一台的噪声更高?有人说,在100mV/div下,示波器 Y的 “噪声更高” ,事实真是这样吗?正确的说法是,在100mV/div下,示波器 X是8 * 100mV或800mV满刻度。3mV/800mV = 0.375%噪声。在100mV/div下,示波器Y有10 * 100mV或1V满刻度。3.5mV/1V = 0.35%噪声。因此,示波器 Y在100mV/div下的噪声较低,尽管其噪声值看起来比较高。


大家可以看到,为比较两台示波器在相同伏/格设置下的噪声,必须使用满刻度的百分比,而不是绝对电压。如果想使用绝对电压,那么满刻度必须相同。在上面的例子中,示波器 Y应设置成80mV/div才能进行准确对比 (10格 * 80mV/div 等于 8格 * 100mV/div)。

3.不要测量峰峰值噪声,而应该测量AC-RMS值

人们一般把示波器置于连续运行模式,测量峰峰值噪声。但是,这个值并不是无界的,因为测量运行时间越长,这个值变得越大。如果两台示波器的噪声相等,那么数据处理速度更快的示波器显示的峰峰值噪声要高于处理数据较慢的示波器。

文章来源北京凡实测控技术有限公司   文章链接:http://www.beijingfanshi.com/CLSBQDZY



2018年11月26日

Keysight技术公司推出用于光网络测试和开发的示波器
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