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示波器的有效位数对信号测量到底有什么影响?(二)

2020.10.05
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

理想情况下所有示波器都具有平坦的相位和频响曲线以及相同的滚降方式。但事实上一般在示波器指标手册里都找不到相位和频响曲线,同样ENOB也没有考虑频响平坦度或相位的不一致性。图4显示了一个输入信号在两台不同的示波器上的测量结果。两台示波器的ENOB是相同的,但示波器1显示的波形更加接近真实的输入信号,而示波器2显示的波形就失真比较大。

ENOB没有考虑到示波器可能引入的偏置误差。

两台有相同ENOB的示波器可能显示的波形形状完全一样,但是绝对电压偏置不一样。对于这一点,测量示波器在不同偏置下的底噪声或者评估直流增益指标可以提供更好的评价方法。

示波器ENOB的测量

示波器ENOB的测量需要考虑以下几点因素:

测试源的ENOB要比被测示波器的ENOB大;

被测信号是否充满示波器量程会影响ENOB的测试结果;

被测信号频率与示波器采样率会影响ENOB的测试结果。这一点很重要,在实际测试中必须满足以下条件。(详细点击查看往期微信文章:《千万别错过!这些FFT干货真的很受用》)

wx_article_20190517122829_38s6x7.jpg

式中:

n:质数;

N:FFT的分析点数,此处取4096个点;

Fs:示波器采样率;

Fin:被测信号频率。

根据以上几点,示波器ENOB的测量的大体思路和相关步骤如下:

1、示波器设置合适的垂直档位、时基档位、储存深度和采样率。采样率可通过调节时基档位和储存深度改变。

wx_article_20190517122829_9r6UVA.jpg

图5 示波器ENOB测试截图

2、导出数据报表.SCV文件。

wx_article_20190517122829_0wWxhp.jpg

图6 示波器导出.SCV文件


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