使用示波器進(jìn)行功率測量時(shí)必須知道的7大秘訣

盡量擴(kuò)大測量動(dòng)態(tài)范圍

1) 通過計(jì)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(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(shè)置的探頭

第 1 個(gè)秘訣

通過計(jì)算平均值提高測量分辨率

在某些功率測量應(yīng)用中，您需要測量大動(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降低隨機(jī)噪聲，增加測量的有效動(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。

圖 1：在正常采集模式下捕獲的開關(guān)電源的 Vds