力科示波器基礎應用系列之一 使用力科示波器測量噪聲

電路中的每個(gè)電子元器件會(huì )產(chǎn)生隨機噪聲。隨機噪聲的分析需要時(shí)域、頻率、統計域的工具。力科示波器具有表征隨機噪聲的能力，該應用將主要展示這些功能。

工具
由于單獨測量無(wú)法提供之前或下一次測量的任何信息，隨機過(guò)程很難量化，只能查看該過(guò)程的累積測量。Figure 1展示了用于比如噪聲這樣的隨機過(guò)程的基本測量工具，最上面的跡線(xiàn)是輸入通道2的幅度時(shí)間曲線(xiàn)。底下的跡線(xiàn)是顯示噪聲隨頻率分布的功率譜密度曲線(xiàn)。再下面的跡線(xiàn)是單獨的噪聲電壓測量的直方圖，展示了單獨測量的幅值分布。最下面的跡線(xiàn)是通道每1000個(gè)采集點(diǎn)的標準方差趨勢，顯示出在多次測量中測量值的變化。這些分析功能，結合測量參數，提供了噪聲測量的完整工具。時(shí)域測量
讓我們從大部分基本測量開(kāi)始。Figure 2中我們做了帶寬受限噪聲波形的時(shí)域測量。通過(guò)使用測量參數取得了噪聲信號特征的一些認識。大多數有意義的參數是波形的平均值，標準方差，峰峰值。這些測量的標準方差，可以描述為交流有效值，被看作成波形的有效值是非常有用的。參數統計可顯示平均值，最大值，最小值，標準方差，統計的測量值數量。讀出參數下的小直方圖稱(chēng)為histicons，顯示了相關(guān)參數測量值的分布。直方圖
噪聲呈高斯分布，平均值和標準方差用來(lái)描述噪聲的概率密度函數（pdf）。直方圖提供了測量參數分布的簡(jiǎn)單視圖。Figure 3 顯示了采集樣本值的直方圖。該直方圖為用戶(hù)提供了帶有被測過(guò)程的概率密度函數的估計。這個(gè)數據可以使用直方圖參數解釋。Figure 3 顯示了3個(gè)直方圖參數，hmean，hsdev，和range，分別是平均值，標準方差，范圍的直方圖分布。直方圖可由單次采樣或多次采樣計算出來(lái)。這兩種情況都能提供被研究過(guò)程的大量本質(zhì)認識。這個(gè)例子中的偽高斯分布表明信號源是一個(gè)隨機過(guò)程。Figure 4 的直方圖稍有不同。分布的寬度增加了并且有2個(gè)峰。這是由于原本的隨機噪聲中存在小的正弦分量而引起的。正弦波分布有2個(gè)峰并且2個(gè)混合波形圍繞著(zhù)構成波形的分布。通過(guò)觀(guān)察分布的形狀可以了解被測過(guò)程發(fā)生了什么。在開(kāi)始任何測量之前觀(guān)察噪聲分布無(wú)疑是一個(gè)好的實(shí)踐。