示波器的誤差原因
更新時(shí)間:2012-08-16 點(diǎn)擊次數(shù):906次
信號(hào)完整性與示波器及其輸入有關(guān)。大多數(shù)DSO的增益不準(zhǔn)確度是1%至5%,這是對(duì)直流來說的。對(duì)于高頻的增益很少有所規(guī)定,但是示波器的整個(gè)高斯型滾降特性保證瞬態(tài)響應(yīng)是良好的。DSO顯示的相對(duì)增益準(zhǔn)確度受前置放大器、衰減器和模傲轉(zhuǎn)換器(ADC)的影響,除非采用模擬示波器的靜電偏轉(zhuǎn)或陰極射線示波管,準(zhǔn)確度不受顯示系統(tǒng)的影響。模擬示波器由于偏轉(zhuǎn)放大器和陰極射線示波管有誤差引人,總的增益誤差達(dá)到2%至3%。
LCD屏和磁偏轉(zhuǎn)陰極射線示波管以電視的速率驅(qū)動(dòng),復(fù)合信號(hào)包括全部標(biāo)志、菜單文本、圖形和波形。因而,波形至格子的相對(duì)準(zhǔn)確度不受顯示器件線性度的影響。
格子線的準(zhǔn)確度可能有誤差,但是信號(hào)會(huì)準(zhǔn)確定位在每條格子線上。相反地,模擬示波器的靜電偏轉(zhuǎn)陰極射線管的格子是腐蝕在玻璃上的,因此,任何偏轉(zhuǎn)放大器或陰極射線管的非線性都會(huì)增加總的增益誤差。
大多數(shù)民婦只有8位分辨率,少數(shù)DSO提供10或12位。例如對(duì)于生物醫(yī)學(xué)信號(hào),由于含有未知的偏移電壓,采用10或12位系統(tǒng)的較大動(dòng)態(tài)范圍是有好處的。如果復(fù)雜信號(hào)要求垂直放大以便檢驗(yàn)微細(xì)的部分,也需要更高的分辨率。
更高分辨率可由平均方式來獲得,這種方式的根據(jù)是大量無機(jī)噪聲出現(xiàn)在處理過程中,產(chǎn)生典型的均方根關(guān)系,例如采集信號(hào)16次可使信號(hào)分辨率改善4倍。
一種更可靠的辦法是加入定量的特別加權(quán)噪聲來擾動(dòng)ADC輸入。在每次取樣過程中,ADC輸入從實(shí)際輸入信號(hào)值偏移一點(diǎn)點(diǎn),擾動(dòng)的偏移量、方向和分布是預(yù)置的,以便保證擾動(dòng)過程的平均高分辨率數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生頻譜失真。