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電源噪聲測試中示波器的量化誤差 [2014/9/15]

   示波器是一種常用的電子測量儀器,它可以把肉眼看不見的電信号轉換為可見的圖像,以便于人們研究電現象的變化構成。示波器的作用是非常廣泛的,還可以使用示波器液位計物位計物位變送器液位變送器電容式物位計電容式液位計電容式物位變送器電容式液位變送器物位開關液位開關電容液位計電容物位計液位儀表物位儀表電容液位變送器電容物位變送器射頻電容式液位開關射頻電容式物位開關電容式液位開關電容式物位開關音叉式液位開關經行噪聲測試,那麼具體的測試方法是什麼呢?
    在電源噪聲測試中,示波器的量化誤差會導緻測量不準确。示波器存在量化誤差,實時示波器的ADC為8位,把模拟信号轉化為2的8次方(即256個)量化的級别,當顯示的波形隻占屏幕很小一部分時,則增大了量化的間隔,減小了精度,準确的測量需要調節示波器的垂直刻度(必要時使用可變增益),盡量讓波形占滿屏幕,充分利用ADC的垂直動态範圍。
    通常測量電源噪聲,使用有源或者無源探頭,探測某芯片的電源引腳和地引腳,然後示波器設置為長餘輝模式,最後用兩個水平遊标來測量電源噪聲的峰峰值。這種方法有一個問題是,常規的無源探頭或有源探頭,其衰減因子為10,和示波器連接後,垂直刻度的最小檔位為20mV,在不使用DSP濾波算法時,探頭的本底噪聲峰峰值約為30mV.以DDR2的1.8V供電電壓為例,如果按5%來算,其允許的電源噪聲為90mV,探頭的噪聲已經接近待測試信号的1/3,所以,用10倍衰減的探頭是無法準确測試1.8V/1.5V等小電壓。在實際測試1.8V噪聲時,垂直刻度通常為5-10mV/div之間。
    另外,探頭的GND和信号兩個探測點的距離也非常重要,當兩點相距較遠,會有很多EMI噪聲輻射到探頭的信号回路中,示波器觀察的波形包括了其他信号分量,導緻錯誤的測試結果。所以要盡量減小探頭的信号與地的探測點間距,減小環路面積。
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