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解讀泰克新一代中端示波器高測試精度的五大優勢

2019-07-11 13:05 來源:泰克科技 編輯:電源網

隨著電力電子技術的發展,新低功耗器件的大量應用以及更加嚴格的標準約束,工程師對測試的精度越來越敏感,開始不滿足現有示波器幅度測試的分辨率和精度了。影響示波器測試精度的因素都有哪些呢?我們如何提高測試精度呢?

優勢1:示波器模數轉換器 ADC 位數

1分快3技巧 為提高測試精度最理想的方式是提高示波器ADC位數,但是因為ADC其采樣率和垂直分辨率的互相制約,目前市面上常見的示波器還是采用8bit ADC。換句角度來看,理論上用滿其垂直的動態范圍,分辨率就是垂直量程/ 256(2^8),如果采用12bit ADC 的示波器其分辨率為垂直量程/4096(2^12), 從這個角度來看,高比特的ADC可以在測試精度上帶來非常大的提升。

現在工程師面臨著更多小信號測試的挑戰,如果您是做電源設計的工程師,紋波越來越小從以往的幾十到一百多mV到目前只有十幾mV甚至很多筆記本和手機上小到幾個mV的微小紋波測試。無疑對測試紋波的工具示波器提出嚴峻的挑戰,泰克全新一代示波器輕松解決微小信號測試問題。

還有一類更加挑戰的測試要求,就是小信號是疊加在一個大的信號之上如何能準確測試呢?歸根結底還是驗證示波器的垂直分辨率的指標,為測試到信號的整體,可能選擇一個較大的量程,但是又要看到其微小信號變化,請參考圖1就非常清晰了解其測試效果的不同。

圖1 不同位數ADC示波器測試小信號對比

圖1 不同位數ADC示波器測試小信號對比

泰克公司新4系、5系、6系MSO示波器采用硬件12bit ADC傾力打造無與倫比的垂直分辨率,幫助您捕獲微小信號。

優勢2:示波器前端放大器

示波器檢測系統的噪聲系數、可檢測的最小信號都主要取決于前置放大器。

在泰克全新一代示波器MDO3提升了前端放大器的硬件性能,本底噪聲降低了高達30%,從而提升了信號測試精度。具體的請參考圖2:

圖2 泰克新MDO3系示波器和傳統示波器本底噪聲對比

1分快3技巧 圖2 泰克新MDO3系示波器和傳統示波器本底噪聲對比

優勢3:示波器采集模式

在測量低壓信號時,有兩種采集模式非常重要,具體視波形的可重復性而定,因為它們可以用來改善測量分辨率:平均模式和HiRes 模式。

主要介紹兩種會提升測試精度的方法:

1分快3技巧 ①平均模式。平均模式示波器采集系統中基本降噪信號處理技術之一。它依賴多次觸發采集重復的信號。通過使用來自兩次或兩次以上采集的數據,這種模式逐點平均采集中對應的數據點,形成輸出波形。平均模式改善了信噪比,降低了與觸發無關的噪聲,提高了垂直分辨率,可以更簡便地觀察重復信號。

圖3平均模式在多次采集中計算每個記錄點的平均值

1分快3技巧 圖3平均模式在多次采集中計算每個記錄點的平均值

可以修改傳統平均算法,每次在采集另一個波形時立即顯示結果,解決顯示平均的波形時延誤時間的問題。但是,數據存儲問題依舊沒有得到解決。穩定的平均算法為:

an = (1 / n) * (x0 + x1 + x2 + … + xn-1)

1分快3技巧 其中:an 是當前平均采集中的點

xn 是新采集n 中的點

1分快3技巧 n 表示采集次數

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標簽: 泰克 示波器 MSO

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