大家好,，對于示波器這樣一種測量通用儀器，很明顯,，波形刷新率,、存儲深度和測量,、統(tǒng)計(jì)功能等關(guān)鍵指標(biāo)通常都是大家比較關(guān)心的。事實(shí)上,，除了這些指標(biāo),，在示波器中還有很多指標(biāo)非常重要，值得關(guān)注,，例如：底噪,。
示波器的底噪到底是什么呢？為什么說示波器的底噪很重要呢,？那該如何正確測量示波器的底噪,？本期視頻與您分享上述內(nèi)容！
示波器的底噪到底是什么呢,？
我們所說的“底噪”,，通常是指示波器的“基線本底噪聲”,，在示波器的模擬前端和數(shù)字轉(zhuǎn)換過程造成的垂直噪聲。
底噪在示波器屏幕上表現(xiàn)出來就是當(dāng)示波器置于最靈敏的垂直檔位時(shí)產(chǎn)生的噪聲波形,。當(dāng)然,，示波器的底噪與儀器使用的器件、硬件設(shè)計(jì),、信號處理等各方面都有關(guān)系,。
當(dāng)我們在測量一些微小信號時(shí)，測量過程中引入的干擾噪聲是不能忽略的,，既然不能消除它,，就要盡量選擇噪聲足夠小的機(jī)器。當(dāng)示波器的底噪很大時(shí),，就會(huì)影響微小信號的測量準(zhǔn)確度,；若示波器的底噪很低，則微小信號的測量就會(huì)更準(zhǔn)確,，那么測量工作就會(huì)更有價(jià)值,。
那么應(yīng)如何正確測量示波器的底噪呢？
1. 確保示波器處于正常的運(yùn)行狀態(tài),；
2. 示波器不接探頭或示波器BNC信號與地短接,；
3. 設(shè)置合適的水平時(shí)基檔位和垂直時(shí)基檔位（一般都是非常靈敏的檔位，如2mv/div,，1us/div等）,；
4. 短按【Trigger】旋鈕，調(diào)整觸發(fā)電平,，使底噪波形穩(wěn)定顯示,。
由于示波器屏幕上顯示的是噪聲的峰值偏移，所以對示波器底噪最直觀的測量參數(shù)就是峰峰值測量,。屏幕上顯示的就是ZDS2022示波器的底噪,，我們可以看到非常低。
各示波器的底噪測量
由于手頭正好有T公司的MSO4054示波器與A公司的MSO-X3012A示波器,，我們現(xiàn)在就來測量一下這兩臺示波器的底噪大小,。
當(dāng)然，示波器的底噪受多種因素的影響,，比如采樣率,、帶寬、通道耦合方式,、通道垂直分辨率和水平時(shí)基檔位等,；在對多臺示波器進(jìn)行底噪對比測量時(shí)，應(yīng)盡量排除其他因素的影響,，示波器檔位設(shè)置應(yīng)盡量靈敏,。
從總體上來說,，示波器指標(biāo)對底噪的影響情況為：
帶寬越高，噪聲越大,，因?yàn)閹捲礁?，采集到的信號諧波分量越豐富；
采樣率越大,，噪聲越大,，因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)越多，重構(gòu)波形越精確,，所看到的信號細(xì)節(jié)越多,。
圖1 MSO4054底噪
圖2 ZDS2022示波器底噪
水平時(shí)基檔位均設(shè)為2us/div，垂直檔位時(shí)基均設(shè)為2ms/div,，此時(shí)MSO4054示波器采樣率為500M次/秒,，ZDS2022示波器采樣率為1G次/秒。我們觀察到MSO4054示波器底噪峰峰值的平均值為1.60mV,，ZDS2022示波器的底噪峰峰值的平均值為351uV,。理論上采樣率越高，波形細(xì)節(jié)越清晰,，底噪應(yīng)該越大,。可能是由于示波器品質(zhì)以及一些元器件處理方式不一樣,，才會(huì)出現(xiàn)上述峰峰值平均測量1.60mV與351uV的差距吧！
圖3 MSO-X3012A底噪
圖4 ZDS2022示波器底噪
再來測量下A公司的MSO-X3012A示波器的底噪,，水平時(shí)基檔位均設(shè)置為100us/div,，垂直時(shí)基檔位均設(shè)為2mV/div，此時(shí)采樣率均為1GSa/s,，ZDS2022帶寬為200MHz,， 但MSO-X3012A示波器帶寬為100 MHz，,。
我們觀察到MSO-X3012A示波器的底噪峰峰值的平均值測量結(jié)果是1.6676mV,，ZDS2022示波器的底噪峰峰值的平均值測量結(jié)果是444uV！事實(shí)上,，當(dāng)帶寬越高時(shí),，采集到的信號諧波分量越豐富，底噪應(yīng)越大,，但可能因示波器技術(shù)品質(zhì)不同,，才會(huì)出現(xiàn)1.6676mV和444uV的差距吧。而且,，MSO-X3012A示波器不光底噪數(shù)值大,，而且在其底噪邊緣有很多水平空線條,，這其實(shí)是低檔位下數(shù)字放大的結(jié)果，而它的實(shí)際硬件技術(shù)可能并沒有支持到2mV/div,。而ZDS2022示波器根本看不到空線條,，其關(guān)鍵就是硬件技術(shù)！通過對比測量示波器底噪峰峰值的平均值,，就可以看出示波器對底噪處理能力的高低,。其實(shí)從處理底噪這一問題上，就可以間接地反映出該示波器的技術(shù)含量了,。
當(dāng)您在測量微小信號或一些微抖動(dòng)時(shí),，一定要注意下示波器的底噪大小，當(dāng)機(jī)器的底噪很大時(shí),，您的測量結(jié)果可能就沒有很大的參考價(jià)值了,。ZDS2022示波器高性能，低底噪,，值得擁有,。用心為您解決每一個(gè)問題，我們渴望聽到您的聲音,！