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示波器測(cè)量諧波功率秘密之一
2014-09-30
示波器測(cè)量諧波功率秘密之一
盡量擴(kuò)大測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍
1) 通過(guò)計(jì)算平均值提高測(cè)量分辨率
2) 使用高分辨率采集提高測(cè)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(cè)中優(yōu)化信號(hào)完整性
5) 使用差分探頭進(jìn)行安全、精確的浮置測(cè)量
6) 避免探測(cè)耦合了輻射功率的附件
7) 選擇避開示波器最靈敏設(shè)置的探頭
第 1 個(gè)秘訣
通過(guò)計(jì)算平均值提高測(cè)量分辨率
在某些功率測(cè)量應(yīng)用中，您需要測(cè)量大動(dòng)態(tài)范圍的值，同時(shí)還需要細(xì)致地調(diào)整分辨率，以測(cè)量參數(shù)的微小變化。除了使用高分辨率數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外，您也可以使用其他采集方法來(lái)降低隨機(jī)噪聲，增加測(cè)量的有效動(dòng)態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。
求平均值要求測(cè)量的是重復(fù)信號(hào)。該算法對(duì)跨越多次采集的各時(shí)間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)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(jì)算多少平均值？答案是每計(jì)算 4 個(gè)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(shù) = 0.5 log2 N
· N = 計(jì)算平均值的樣本數(shù)
· 例如，對(duì) 16 個(gè)樣本求平均值，垂直分辨率將增加：
· 位數(shù) = 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(shí)效果最好，因?yàn)樵倮^續(xù)增加下去，其他因數(shù)（例如示波器的垂直增益或偏置精度）將起到?jīng)Q定性作用。平均模式的優(yōu)點(diǎn)是，它對(duì)示波器的實(shí)時(shí)帶寬沒有任何限制。缺點(diǎn)是它要求使用重復(fù)性信號(hào)，并會(huì)降低波形更新速率。
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