泰克示波器提高測(cè)量精度的方法

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

一、水平方向的時(shí)間測(cè)量水平方向的測(cè)量有波形頻率、周期、上升下降時(shí)間等參數(shù)，想要更準(zhǔn)確還原一個(gè)波形的時(shí)間參數(shù)，首先要考慮奈奎斯特采樣定理。因此在每次測(cè)量的過(guò)程中，我們應(yīng)該特別關(guān)注隨著時(shí)基檔位增大而下降的實(shí)際采樣率。如果需要對(duì)高頻信號(hào)周期準(zhǔn)確測(cè)量，就需要采樣率大于被測(cè)信號(hào)頻率2倍以上，這個(gè)倍比關(guān)系越大，理論上采樣點(diǎn)越密，顯示在示波器屏幕上的周期信號(hào)便越穩(wěn)定。其次要考慮波形漏失情況，當(dāng)信號(hào)中有偶發(fā)異常信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，我們更希望它出現(xiàn)在示波器采集過(guò)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(shí)無(wú)法對(duì)信號(hào)采集，此時(shí)稱為“示波器盲區(qū)”，這種情況下我們盡量用較小的存儲(chǔ)深度，來(lái)縮短“盲區(qū)時(shí)間”，保證異常偶發(fā)信號(hào)更大概率被捕獲。

二、垂直方向的幅度測(cè)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(diǎn)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(guò)增加ADC位數(shù)，可以對(duì)采集到的電壓進(jìn)行更精準(zhǔn)的比較識(shí)別。雖然我們之前在文章中寫(xiě)過(guò)示波器不適合高精度靜態(tài)量測(cè)量，但是在高頻信號(hào)測(cè)試中，仍然是“拼”ADC位數(shù)的時(shí)候—ADC位數(shù)越多，ADC垂直分辨率越高。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)上的多次測(cè)量任何物理測(cè)量我們都知道測(cè)量值都是一個(gè)近似值。測(cè)量中存在偶然誤差和系統(tǒng)誤差，為了得到有價(jià)值可參考的測(cè)量值，通常的做法是進(jìn)行多次測(cè)量統(tǒng)計(jì)取值。示波器測(cè)量中比如眼圖測(cè)試，許多標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)積累量在1Mbit，誤碼率測(cè)試中如果希望被測(cè)系統(tǒng)的誤碼率小于10^(-12)，那么至少測(cè)量3*10^12 bit才能保證95%以上的置信度。所以對(duì)于測(cè)量本身來(lái)講，如果能在單位時(shí)間內(nèi)獲取到更多有意義的測(cè)試結(jié)果，意味著結(jié)果的置信度越高，這就是“示波器的測(cè)量速度”。如果我們想測(cè)量一個(gè)周期信號(hào)的上升時(shí)間，當(dāng)我們通過(guò)一次捕獲的幾個(gè)周期，將每個(gè)周期的上升時(shí)間測(cè)量后取平均值，那么這個(gè)測(cè)量結(jié)果就比測(cè)量一個(gè)周期的上升時(shí)間更可信，而且更大限度利用了已采集到的數(shù)據(jù)，因此，相對(duì)于得到單周期上升時(shí)間測(cè)量值，這種多周期測(cè)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(dòng)測(cè)量中都添加了統(tǒng)計(jì)圖功能，這樣充分利用了已采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更可靠的測(cè)量結(jié)果。希望以上內(nèi)容可以幫到你，您在使用中還有其他問(wèn)題歡迎登陸西安安泰測(cè)試。

審核編輯：湯梓紅