秘訣二 : 利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,它不要求被測信號(hào)必須是重復(fù)信號(hào)。KeysightInfiniiVision 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)字化示波器類似 )。然而像平均模式一樣,高分辨率模式最高也只能達(dá)到12 位的垂直分辨率。高分辨率模式是對(duì)同一次采集的連續(xù)點(diǎn)求平均值,而不是對(duì)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)多次采集的點(diǎn)求平均值。在高分辨率模式中,您不能像在平均模式中那樣,直接控制平均值數(shù)量。垂直分辨率增加的位數(shù)由示波器的時(shí)間 / 格設(shè)置決定。當(dāng)在較慢時(shí)基范圍狀態(tài)下工作時(shí),示波器會(huì)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(chǔ)器深度,也會(huì)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。
秘訣三 : 使用交流耦合去除直流偏置
如果您正重點(diǎn)關(guān)注信號(hào)的紋波,可能不會(huì)注意到其直流偏置。一般情況下,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(dòng)態(tài)范圍對(duì)這種偏置進(jìn)行定量測量,那么在遇到更微小的信號(hào)細(xì)節(jié)時(shí),可能就無法進(jìn)行深入分析。將示波器的耦合設(shè)置為“交流”,可以從測量結(jié)果中去除直流偏置,從而最大限度提高測量的線性度和動(dòng)態(tài)范圍。
圖 3:在高分辨率模式下捕獲的 Vds
秘訣四 : 使用示波器和探頭限制帶寬
這種降低噪聲、增加動(dòng)態(tài)范圍的方法雖然簡單,但常常被忽視。電源信號(hào)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(jí) )。多余的帶寬不會(huì)傳輸任何信號(hào)信息,只會(huì)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(huì)影響示波器的更新速率。