使用示波器进行功率测量必须知道的七大秘诀

2012-09-10 16:30:03来源: 21IC
第 1 个秘诀

通过计算平均值提高测量分辨率

在某些功率测量应用中,您需要测量大动态范围的值,同时还需要细致地调整分辨率,以测量参数的微小变化。除了使用高分辨率数字转换器之外,您也可以使用其他采集方法来降低随机噪声,增加测量的有效动态范围。例如求平均值和高分辨率采集。

求平均值要求测量的是重复信号。该算法对跨越多次采集的各时间段内的点求平均值。这样可以降低随机噪声,为您提供更卓越的垂直分辨率。

使用示波器进行功率测量必须知道的 7 大秘诀

垂直分辨率每增加一位,需要计算多少平均值?答案是每计算 4 个样本平均值,便可将垂直分辨率增加 1 位。原理如下:

增加的位数 = 0.5 log2 N

N = 计算平均值的样本数

例如,对 16 个样本求平均值,垂直分辨率将增加:

位数 = 0.5 log2 16 = 2

因此,有效的垂直分辨率为 8 + 2 = 10 位。

这种算法在垂直分辨率为 12 位时效果最好,因为再继续增加下去,其他因数(例如示波器的垂直增益或偏置精度)将起到决定性作用。平均模式的优点是,它对示波器的实时带宽没有任何限制。缺点是它要求使用重复性信号,并会降低波形更新速率。

使用示波器进行功率测量必须知道的 7 大秘诀

第 2 个秘诀

使用高分辨率采集提高测量分辨率

降低噪声的第 2 个方法是高分辨率模式,它不需要使用重复信号。Agilent InfiniiVision 3000 X 系列等现代化示波器在正常采集模式下可提供 8 位垂直分辨率(与大多数其他数字化仪类似)。然而与平均模式一样,高分辨率模式也只能达到 12 位的垂直分辨率。

高分辨率模式是对同一次采集的连续点求平均值,而不是对某个时间段内多次采集的点求平均值。在高分辨率模式中,您不能像在平均模式中那样,直接控制平均值数量。垂直分辨率位数的增加由示波器的时间/格设置决定。

使用示波器进行功率测量必须知道的 7 大秘诀

当在较慢时基范围状态下工作时,示波器会连续过滤相继的数据点,并将过滤结果显示到显示屏上。增加屏幕上数据的存储器深度,也会同时增加进行平均值计算的点数。高分辨率模式下,扫描速度越快,在屏幕上捕获的点数就越少,因此效果就越差。相反,扫描速度越慢,在屏幕上捕获的点数就越多,效果也就越显著。

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关键字:差分探头  安捷伦  浮置测量  交流耦合

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0910/article_5879.html
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