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(本期已结束,内附获奖名单)泰克CEO为您解读低噪声背后的科学(附有奖下载)

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micoyoung 常亮*

技术篇连载二:泰克
CEO为您解读低噪声背后的科学
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2018-9-3 14:49


准确测量示波器噪声的七条规则

让示波器只显示输入信号,而不要掺杂其他的信号,就需要示波器更纯粹地表征信号。提到最新推出的MSO 6,工程师出身的泰克科技总裁Pat Byrne充满兴奋地说:“6系列MSO的关键特色之一,并不仅仅是低噪声设计,而是实现了高分辨率下的低噪声,以及带宽高达8GHz时候的低噪声表现。因此,这样的采样频率,这样的噪声性能,这样的垂直分辨率,真正代表了测量科学的前沿水平。”

MSO6示波器前端低噪放ASIC TEK061实现了突破性的噪声性能,与普通示波器相比,噪声降低约75%5mV/div1 GHz时)。MSO6提供了多个低噪声输入,特别是在最关键的高灵敏度设计中,提升了测量信心。例如,现代嵌入式设计要求干净、精确控制的DC电源,为ASICFPGA器件输送信号。对这些应用,6系列MSO使得设计人员可以以更高分辨率和准确度测量DC电源轨道,缩短了解设计中电源轨道上高频影响源所用的时间。


CTA 1: 观看视频:低噪声背后的科学



 


【泰有聊】: 准确测量示波器噪声的七条规则。篇幅限制,此处只列出两点。



1.  噪声必须是测量出来的,而不是用眼睛看出来的。

有仪器厂商的销售在做演示的时候,指着屏幕中间的轨迹线说:“看,这示波器噪声看起来多小”。但实际上评估噪声差异是量化的,而不是纯粹用看的。示波器在获取数百万个模数转换后的数据点,然后进行压缩,显示在显示屏幕的像素中。选择怎样以看得到的方式压缩数据,怎样获得辉度等级,是一个非常复杂的过程。某些方法可能会把重要的数据平滑化,其他方法可能会过分显现噪声尖峰。也就是说,可视表示方法会受到怎样栅格化轨迹的影响,而这和实际存在的噪声一点儿关系没有。噪声必须是测量出来的,而不是用眼睛看出来的。


2.  确保把两台示波器设置相同的满刻度电压,而不是相同的伏/格。

现代示波器,每个厂商都以不同的方式对屏幕分格,但泰克使用10格,而有些其他品牌示波器用8格。如果8格示波器设置成100mV/div,那么泰克示波器必须设置成80mV/div才能进行同等比较。也可以把测得的噪声除以满刻度电压,按百分比测量噪声。不管是哪种方式,如果这两台示波器以不同方式对屏幕分格,都不能直接对比某个V/div设置下的绝对噪声。

假设示波器 X100mV/div时的RMS噪声为3mV,但是屏幕为8格。另一台示波器Y100mV/div时的RMS噪声是3.5mV,但是屏幕为10格。示波器 X和示波器 Y哪一台的噪声更高?有人说,在100mV/div下,示波器 Y噪声更高,事实真是这样吗?正确的说法是,在100mV/div下,示波器 X8 * 100mV800mV满刻度。3mV/800mV = 0.375%噪声。在100mV/div下,示波器Y10 * 100mV1V满刻度。3.5mV/1V = 0.35%噪声。因此,示波器 Y100mV/div下的噪声较低,尽管其噪声值看起来比较高。

大家可以看到,为比较两台示波器在相同伏/格设置下的噪声,必须使用满刻度的百分比,而不是绝对电压。如果想使用绝对电压,那么满刻度必须相同。在上面的例子中,示波器 Y应设置成80mV/div才能进行准确对比 (10 * 80mV/div 等于 8 * 100mV/div)


准确测量示波器噪声的七条规则:请下载全文仔细查看


  
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