通常我们测直流电压,例如12和5V,往往是随便抓一只探头,用2V/div或者1V/div的垂直分辨率,便得到了肉眼上感觉很平的一条直线。其实往往工程师们都会这么认为,就应该是这样的。然而在实际上,存在着各种噪音的扰动。如果我们只是测量数字电平,当然没有问题,几十个mV甚至上百个mV都不会出现影响。但是测量一些高精的模拟电路参考电源时,肯定就会有或多或少的误差,有文献说模拟电路的参考电源对噪音的敏感等级较高,且量级较低,一般在100个微伏左右。
显然,要测量出如此精度的小信号不是简单的事情。
1、探头的选择
通常的BNC探头,设置10:1衰减精度在大于100mV/div,1:1衰减的精度在10mV/div的时候,会实现全带宽。在我们需要精度的提高时,带宽会降低,这个是我们不愿意看到的。尽管诸如安捷伦或其它高端的示波器,都会有阻抗匹配的选择,我们还可以选择50欧姆匹配电阻来提高带宽。值得注意的是,尽管我们选择1:1探头且电阻选择正确,mV级的精度也是很难保证的。一个高带宽高精度的有源探头,其价格也是我们很多工程师望而却步的。
2、偏置补偿能力
偏置补偿能力也是影响测量的一个关键因素,因为示波器垂直分辨率的影响,我们在测12V直流电压的噪音时,为了保留精度,我们会试着降低垂直分辨率,然后将直流的0V拉倒显示器屏幕的左下角。但是尽管这样,我们想看到的波形依旧在屏幕的外边;当我们把这条波形拉回到屏幕中后,由于垂直分辨率和带宽的影响,依旧得不到我们想要的精度值。
有工程师给出了新的办法,就是把耦合方式从DC耦合换成AC耦合,在中间在串接一个DC Block,DC Block的对频响会有一定的影响(希望是德工程师给与解释,不是很清楚)。更重要的是,它会把我们想要的噪音信息过滤掉,从而在示波器上得到一条平坦的直线。
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显然,要想得到高精度的测量信息,需要高带宽高垂直分辨率示波器和高带宽的探头,在我们没有如此高端的仪器确又想把重要的信息测量描述出来,还是请“是德”的工程师,在此征文时期,利用自己丰富的经验,传授些此类问题的解决办法,以方便更多的示波器使用者。
本帖最后由 逛完街的老师 于 2018-3-30 16:38 编辑