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標(biāo)題: 怎樣提高示波器測量準(zhǔn)確度 [打印本頁]

作者: 123agitek 時間: 2020-4-27 17:03
標(biāo)題: 怎樣提高示波器測量準(zhǔn)確度

示波器測量準(zhǔn)確度指的是示波器測量出來的波形多大程度上還原了真實波形的特征。我們分三部分看看：

一、水平方向的時間測量

水平方向的測量有波形頻率、周期、上升下降時間等參數(shù)，想要更準(zhǔn)確還原一個波形的時間參數(shù)，首先要考慮奈奎斯特采樣定理。因此在每次測量的過程中，我們應(yīng)該特別關(guān)注隨著時基檔位增大而下降的實際采樣率。如果需要對高頻信號周期準(zhǔn)確測量，就需要采樣率大于被測信號頻率2倍以上，這個倍比關(guān)系越大，理論上采樣點越密，顯示在示波器屏幕上的周期信號便越穩(wěn)定。

其次要考慮波形漏失情況，當(dāng)信號中有偶發(fā)異常信號出現(xiàn)時，我們更希望它出現(xiàn)在示波器采集過程中，然而市面上大部分?jǐn)?shù)字示波器是串行工作方式，其進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理時無法對信號采集，此時稱為“示波器盲區(qū)”，這種情況下我們盡量用較小的存儲深度，來縮短“盲區(qū)時間”，保證異常偶發(fā)信號更大概率的被捕獲。

二、垂直方向的幅度測量

市面上的數(shù)字示波器大多采用并行Flash ADC，這種模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的特點在于并行分析采集到的電壓值，提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度，而且通過增加ADC位數(shù)，可以對采集到的電壓進(jìn)行更精準(zhǔn)的比較識別。雖然我們之前在文章中寫過示波器不適合高精度靜態(tài)量測量，但是在高頻信號測試中，仍然是“拼”ADC位數(shù)的時候—ADC位數(shù)越多，ADC垂直分辨率越高。

三、統(tǒng)計學(xué)上的多次測量

任何物理測量我們都知道測量值都是一個近似值。測量中存在偶然誤差和系統(tǒng)誤差，為了得到有價值可參考的測量值，通常的做法是進(jìn)行多次測量統(tǒng)計取值。示波器測量中比如眼圖測試，許多標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)積累量在1Mbit，誤碼率測試中如果希望被測系統(tǒng)的誤碼率小于10^（-12），那么至少測量3*10^12 bit才能保證95%以上的置信度。所以對于測量本身來講，如果能在單位時間內(nèi)獲取到更多有意義的測試結(jié)果，意味著結(jié)果的置信度越高，這就是“示波器的測量速度”。

如果我們想測量一個周期信號的上升時間，當(dāng)我們通過一次捕獲的幾個周期，將每個周期的上升時間測量后取平均值，那么這個測量結(jié)果就比測量一個周期的上升時間更可信，而且更大限度的利用了已采集到的數(shù)據(jù)，因此，相對于得到單周期上升時間測量值，這種多周期測量的“速度更快”。

比如泰克示波器MDO34、MSO46，甚至是MSO5系，6系，在自動測量中都添加了統(tǒng)計圖功能，這樣充分利用了已采集到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更可靠的測量結(jié)果。

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