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示波器小信号测量的注意事项 - 高灵敏度的小信号测量

来源: 中电网
2021-04-08
类别:设计应用
eye 36
文章创建人 拍明

原标题:示波器小信号测量的注意事项 - 高灵敏度的小信号测量

 在进行示波器的小信号测量,特别是高灵敏度的小信号测量时,需要注意以下几个方面:

一、探头选择

  1. 衰减比

    • 应选择衰减比较低的探头,如1:1探头,而不是仪器附带的标准配置10:1无源探头。因为使用10:1探头会使示波器的基线本底噪声增加10倍,同时示波器的最小V/格设置也会增大10倍。

  2. 接地连接

    • 使用较小的探针和较短的接地连接,可以显著减少探测到的噪声。这是因为通过尽量减少连接的匝数,可以降低电感负载,从而减少噪声拾取。

二、示波器设置

  1. 耦合方式

    • 如果重点研究输入信号中的交流分量,并不关心直流偏置,可以将示波器的耦合设置为交流模式,从输入波形中去除直流偏置。

    • 如果信号输出中的交流分量与直流偏置(如5V或12V)相比是极小的,则需要将示波器设置为直流耦合模式,并通过探头提供直流偏置。

  2. 带宽限制和低通滤波

    • 大多数示波器都内置了低通滤波器(LPF)电路,如20MHz LPF电路。通过把示波器的带宽限制在合理范围,可以进一步降低输入信号中的高频噪声对测量的影响。

三、测量分辨率与模式选择

  1. 分辨率

    • 当测量大动态范围中的小信号时,所需的测量分辨率应高于传统数字示波器提供的8位测量分辨率。可以使用示波器的内置高分辨率模式或平均值模式来提高测量分辨率,降低随机噪声。

  2. 采集模式

    • 平均值采集模式:适用于要求示波器的最大带宽、信号是重复的、不需要深存储器以及要求控制平均值数量的测量场景。

    • 高分辨率采集模式:适用于不要求示波器提供最大带宽、也不需要采样率相对于带宽较大的示波器、必须通过单次触发来捕获信号以及要求使用深存储以捕获更长时间的信号的测量场景。

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四、其他注意事项

  1. 探头附件

    • 避免使用通用无源探头标准配置中的长接地引线和挂钩探针,因为它们可能会采集到目标信号或附近其他器件所产生的噪声。

  2. 环境噪声

    • 在进行测量时,应尽可能减少环境噪声的干扰,如关闭不必要的电源设备、使用屏蔽箱等。

  3. 校准与验证

    • 在进行测量之前,应对示波器和探头进行校准,以确保测量的准确性。同时,在测量过程中应定期验证校准结果。

综上所述,进行示波器的高灵敏度小信号测量时,需要注意探头选择、示波器设置、测量分辨率与模式选择以及其他相关注意事项。这些措施有助于提高测量的准确性和可靠性。


责任编辑:David

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