不同示波器的紋波噪聲測(cè)量結(jié)果總是不同是什么原因？

1、不同示波器的紋波噪聲測(cè)量結(jié)果總是不同是什么原因？對(duì)于同一個(gè)電源，用法不同的測(cè)量紋波和噪聲值總是有些差異。甚至用法不同的探頭也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。是什么緣由呢？一、紋波和噪聲的區(qū)分紋波因?yàn)榈拈_關(guān)管工作在高頻的開關(guān)狀態(tài)，每一個(gè)開關(guān)過(guò)程，電能從輸入端被“泵到”輸出端，在輸出上形成一個(gè)充電和放電的過(guò)程，從而造成輸出的波動(dòng)，而且此波動(dòng)的頻率與開關(guān)管的開關(guān)頻率相同，這個(gè)波動(dòng)就是輸出紋波，是疊加在輸出直流上的溝通成分，紋波的幅值是該溝通成分的波峰與波谷之間的峰峰值。噪聲噪聲是開關(guān)電源自身產(chǎn)生一種高頻脈沖串，由發(fā)生在開關(guān)導(dǎo)通與截止眨眼產(chǎn)生的尖脈沖所造成，噪聲的頻率比開關(guān)頻率高的多，噪聲電壓的大小很大程度上與開關(guān)電

2、源的拓?fù)?、的繞制、中的寄生參數(shù)、測(cè)試時(shí)外部的電磁環(huán)境以及的布線設(shè)計(jì)有關(guān)。基于此，紋波和噪聲的區(qū)別就很好理解了。下面開頭研究測(cè)量。二、不同示波器測(cè)試結(jié)果相差的緣由假如不同示波器之間的差別很大，普通是如下幾個(gè)緣由：1、未用法20m帶寬限制不同的帶寬引入的噪聲值不同，噪聲值會(huì)挺直影響pk-pk值測(cè)量。2、未用法接地彈簧探頭的長(zhǎng)地線與探針在電路板接觸處所形成的環(huán)太大，很簡(jiǎn)單將空間中的大量電磁干擾引入測(cè)量電路。3、探頭頻率補(bǔ)償未校正探頭本身在為補(bǔ)償良好狀態(tài)，幅值測(cè)量本身不準(zhǔn)。需要注重的是：一定不能單純以哪個(gè)品牌或者型號(hào)的測(cè)量結(jié)果作為標(biāo)榜去標(biāo)定，認(rèn)為一定是某品牌是對(duì)的、某型號(hào)是對(duì)的、某示波器很貴所以是對(duì)的

3、，這些測(cè)量心態(tài)都是不行取的。測(cè)試結(jié)果在一定范圍內(nèi)出入是非常正常的，究竟示波器惟獨(dú)8位的，垂直辨別率較差，另外不同示波器的幅頻響應(yīng)曲線也略有不同。三、測(cè)量過(guò)程中的一點(diǎn)反思這個(gè)時(shí)候讓人不禁發(fā)問(wèn)：為什么非要20m帶寬限制呢？有什么科學(xué)按照么？這個(gè)20m是早期示波器為了避開電源輸出受高頻干擾過(guò)大，來(lái)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易硬件濾波電路。假如要深究，個(gè)人認(rèn)為20m只能是一個(gè)閱歷值，而并非理論值了。四、用更精確的方式測(cè)量紋波噪聲目前新型的數(shù)字示波器功能越來(lái)越強(qiáng)，我們不須要一定把自己的思路限制在20m的框架限制里，可以挺直通過(guò)數(shù)字濾波的方式，來(lái)得到更精確的信號(hào)。普通需要用法示波器的三個(gè)功能：fft、數(shù)字、統(tǒng)計(jì)測(cè)量（1）f

4、ft運(yùn)算功能。通過(guò)fft運(yùn)算，可以有效地分析波形的頻域特性，直觀地查看到波形中存在的各個(gè)頻率重量的功率、有效值、相位等特性，有效地應(yīng)用在分析被測(cè)系統(tǒng)中的諧波重量和失真、電源信號(hào)中的噪聲特性等場(chǎng)合。zds2000系列示波器標(biāo)配4mpts的fft，在1gsa/s的fft等效采樣率下頻率辨別率仍能精細(xì)到250hz，可精確迅速的分析信號(hào)干擾來(lái)源。（2）數(shù)字濾波器功能。它是用法iir或fir數(shù)字濾波器，對(duì)被測(cè)信號(hào)舉行數(shù)字濾波。通過(guò)較少的計(jì)算量，可以使通帶內(nèi)具有很好的平坦度、阻帶內(nèi)有足夠的衰減和足夠小的阻帶紋波。zds2024示波器標(biāo)配的iir數(shù)字濾波功能可挑選高通或低通濾波，截止頻率可挑選100hz到1

5、00mhz的寬調(diào)整范圍。如下圖1所示，是zds2024示波器在設(shè)置歸一化截止頻率為0.08的低通巴特沃斯濾波器的幅頻響應(yīng)曲線：圖1、的幅頻響應(yīng)曲線（3）自動(dòng)測(cè)量功能。不僅可以測(cè)量通道源的波形，還可以測(cè)量經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)字濾波后的波形。zds2000系列示波器標(biāo)配的“真正意義”的參數(shù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)會(huì)把屏幕上捕捉的全部波形舉行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，得出當(dāng)前值、最大值、最小值和平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、測(cè)量次數(shù)。用戶通過(guò)觀看統(tǒng)計(jì)最大值和最小值可迅速了解波形中可能存在的異樣，通過(guò)觀看平均值、標(biāo)準(zhǔn)差可迅速評(píng)估信號(hào)特性。2、各個(gè)功能的典型用途fft功能：可以有效地分析信號(hào)中的噪聲的頻域范圍；數(shù)字濾波功能：可以有效地過(guò)濾信號(hào)中的噪聲

6、成分；自動(dòng)測(cè)量功能：可以用于測(cè)量經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)字濾波后的波形的各個(gè)參數(shù)指標(biāo)。如上所述，我們已經(jīng)無(wú)形中就將“fft + 數(shù)字濾波+ 自動(dòng)測(cè)量”組合成了一個(gè)可用于定位噪聲、削減噪聲、波形測(cè)量的利器，可有效地用于存在干擾的被測(cè)信號(hào)的干擾定位和迅速測(cè)量。下面，我們就用這個(gè)利器來(lái)解決一個(gè)常常會(huì)碰到的信號(hào)測(cè)量的問(wèn)題。當(dāng)我們?cè)跍y(cè)量某些正弦小信號(hào)時(shí)，常常會(huì)發(fā)覺紋波信號(hào)會(huì)夾雜無(wú)數(shù)的高次諧波和噪聲干擾，造成波形不能有效觸發(fā)，更重要的是測(cè)量結(jié)果誤差很大。波形如下圖2所示：圖2、帶干擾的原始波形下面，我們就看如何用法運(yùn)用三大功能的組合來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，詳細(xì)步驟如下所示：step1：定位噪聲范圍用法fft運(yùn)算功能，得

7、到該波形的頻域特性，分析波形的噪聲干擾范圍，從而定位噪聲范圍。圖3、示波器fft頻譜分析圖由上圖3可知，fft測(cè)得的波形的基頻是357hz（因?yàn)楫?dāng)前fft的頻譜辨別率為35.7hz），干擾的噪聲信號(hào)的頻率范圍都是大于1khz。step2：信號(hào)濾波用法數(shù)字濾波器功能。因?yàn)樾枰獙⒏哳l率信號(hào)過(guò)濾掉，因此在數(shù)字濾波菜單中挑選低通濾波模式，然后將截止頻率設(shè)為1khz，將大于1khz的頻率信號(hào)舉行低通濾波衰減。濾波后效果如下圖4所示：圖4、經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波后的波形圖step3：參數(shù)測(cè)量對(duì)于數(shù)字濾波后的波形，可以用法自動(dòng)測(cè)量功能，對(duì)濾波后的波形的電壓、時(shí)光、計(jì)數(shù)等測(cè)量項(xiàng)舉行測(cè)量。如下圖5所示，電壓方面，原始波形的峰峰值（pk-pk）為700mv，而數(shù)字濾波后波形的峰峰值為357mv，測(cè)量越發(fā)精確。時(shí)光方面，原始波形的頻率測(cè)量值（freq）為1.127khz，波動(dòng)很大，而數(shù)字濾波后波形的頻率值為355.2hz，波動(dòng)十分小。圖5、原始波形與數(shù)字濾波波形的測(cè)量結(jié)果對(duì)照zds