【導(dǎo)讀】在我們?nèi)粘Ｊ褂檬静ㄆ鞯臅r(shí)候，有時(shí)候會(huì)需要進(jìn)行高分辨率測(cè)量，這個(gè)時(shí)候就可以把數(shù)字示波器看作一個(gè)整體系統(tǒng)，充分利用這套系統(tǒng)來(lái)改善測(cè)量結(jié)果，而不僅僅只是將數(shù)字示波器當(dāng)成簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
在我們?nèi)粘Ｊ褂檬静ㄆ鞯臅r(shí)候，有時(shí)候會(huì)需要進(jìn)行高分辨率測(cè)量，這個(gè)時(shí)候就可以把數(shù)字示波器看作一個(gè)整體系統(tǒng)，充分利用這套系統(tǒng)來(lái)改善測(cè)量結(jié)果，而不僅僅只是將數(shù)字示波器當(dāng)成簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。我們?cè)谶M(jìn)行高分辨率測(cè)量的時(shí)候，必須考慮到整條信號(hào)路徑，從探頭尖端，到示波器的模擬前端、再到采樣和數(shù)字信號(hào)處理，都要考慮到。那么如何利用工具，將示波器的測(cè)量分辨率成功的提高到11位以上，來(lái)滿足我們進(jìn)行高分辨率測(cè)量的使用需求呢？今天安泰測(cè)試就給大家分享一下：
基于時(shí)間反演法試驗(yàn)裝置
通過(guò)工具來(lái)將示波器的測(cè)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(cè)、濾波、采樣。最先要進(jìn)行的就是探測(cè)環(huán)節(jié)，在進(jìn)行探測(cè)環(huán)節(jié)的時(shí)候，探頭的選擇和探頭的設(shè)置至關(guān)重要，在設(shè)置探頭的時(shí)候要最大限度的降低衰減，使信噪比達(dá)到最大；還可以使用短線，最大限度的降低噪聲耦合；同時(shí)還可以使用內(nèi)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(hào)去測(cè)量小AC信號(hào)了，如果說(shuō)接近地電平的小信號(hào)測(cè)量起來(lái)極具挑戰(zhàn)性的話，那么測(cè)量位于大 DC 分量上的低壓 AC 信號(hào)的難度則要大得多。在電源上進(jìn)行紋波測(cè)量是這種應(yīng)用的常見實(shí)例。處理 DC 偏置可能會(huì)涉及探頭設(shè)置以及示波器前端設(shè)置。探測(cè)環(huán)節(jié)最后一步就是限制輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，為測(cè)量信號(hào)在接地周圍部分的細(xì)節(jié)，可以放大波形，信號(hào)更高的部分會(huì)偏移出屏幕。但必須注意，過(guò)度驅(qū)動(dòng)探頭或示波器輸入放大器可能會(huì)導(dǎo)致失真，所以要特別小心。到這里，探測(cè)環(huán)節(jié)就已經(jīng)完成了。
接下來(lái)就是濾波環(huán)節(jié)，濾波環(huán)節(jié)的操作步驟相對(duì)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(shù)情況下，在高分辨率測(cè)量中，噪聲的影響要高于 ADC 分辨率。所以大多數(shù)的示波器和某些高級(jí)探頭都有一條電路，用來(lái)限制著測(cè)量系統(tǒng)的帶寬。并且在大多數(shù)情況下，在高分辨率測(cè)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(jié)，首先來(lái)看一下示波器的采集模式，在測(cè)量低壓信號(hào)時(shí)，有兩種采集模式非常重要，具體視波形的可重復(fù)性而定，因?yàn)樗鼈兛梢杂脕?lái)改善測(cè)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(tǒng)中基本降噪信號(hào)處理技術(shù)之一。它依賴多次觸發(fā)采集重復(fù)的信號(hào)。通過(guò)使用來(lái)自兩次或兩次以上采集的數(shù)據(jù)，這種模式逐點(diǎn)平均采集中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，形成輸出波形。接下來(lái)是HiRes 采集模式，HiRes 模式是泰克已獲專利的采集流程，它計(jì)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(cè)量分辨率準(zhǔn)確完美的提高到11位以上，滿足您的高分辨率測(cè)量需求。
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