示波器測量諧波功率秘密之一
2014-09-30
示波器測量諧波功率秘密之一
盡量擴大測量動態范圍
1) 通過計算平均值提高測量分辨率
2) 使用高分辨率采集提高測量分辨率
3) 使用交流耦合去除直流偏置
4) 使用示波器和探頭限制帶寬
在探測中優化信號完整性
5) 使用差分探頭進行安全、精確的浮置測量
6) 避免探測耦合了輻射功率的附件
7) 選擇避開示波器最靈敏設置的探頭
第 1 個秘訣
通過計算平均值提高測量分辨率
在某些功率測量應用中，您需要測量大動態范圍的值，同時還需要細致地調整分辨率，以測量參數的微小變化。除了使用高分辨率數字轉換器之外，您也可以使用其他采集方法來降低隨機噪聲，增加測量的有效動態范圍。例如求平均值和高分辨率采集。
求平均值要求測量的是重復信號。該算法對跨越多次采集的各時間段內的點求平均值。這樣可以降低隨機噪聲，為您提供更卓越的垂直分辨率。
垂直分辨率每增加一位，需要計算多少平均值？答案是每計算 4 個樣本平均值，便可將垂直分辨率增加 1 位。原理如下：
· 增加的位數 = 0.5 log2 N
· N = 計算平均值的樣本數
· 例如，對 16 個樣本求平均值，垂直分辨率將增加：
· 位數 = 0.5 log2 16 = 2
· 因此，有效的垂直分辨率為 8 + 2 = 10 位。
這種算法在垂直分辨率為 12 位時效果最好，因為再繼續增加下去，其他因數（例如示波器的垂直增益或偏置精度）將起到決定性作用。平均模式的優點是，它對示波器的實時帶寬沒有任何限制。缺點是它要求使用重復性信號，并會降低波形更新速率。
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