使用示波器進(jìn)行功率測量必須知道的七大秘訣

通過(guò)計算平均值提高測量分辨率

在某些功率測量應用中，您需要測量大動(dòng)態(tài)范圍的值，同時(shí)還需要細致地調整分辨率，以測量參數的微小變化。除了使用高分辨率數字轉換器之外，您也可以使用其他采集方法來(lái)降低隨機噪聲，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信號。該算法對跨越多次采集的各時(shí)間段內的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機噪聲，為您提供更卓越的垂直分辨率。

垂直分辨率每增加一位，需要計算多少平均值？答案是每計算 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 = 0.5 log2 N

N = 計算平均值的樣本數

例如，對 16 個(gè)樣本求平均值，垂直分辨率將增加：

位數 = 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，因為再繼續增加下去，其他因數（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，它對示波器的實(shí)時(shí)帶寬沒(méi)有任何限制。缺點(diǎn)是它要求使用重復性信號，并會(huì )降低波形更新速率。

第 2 個(gè)秘訣

使用高分辨率采集提高測量分辨率

降低噪聲的第 2 個(gè)方法是高分辨率模式，它不需要使用重復信號。Agilent InfiniiVision 3000 X 系列等現代化示波器在正常采集模式下可提供 8 位垂直分辨率（與大多數其他數字化儀類(lèi)似）。然而與平均模式一樣，高分辨率模式也只能達到 12 位的垂直分辨率。

高分辨率模式是對同一次采集的連續點(diǎn)求平均值，而不是對某個(gè)時(shí)間段內多次采集的點(diǎn)求平均值。在高分辨率模式中，您不能像在平均模式中那樣，直接控制平均值數量。垂直分辨率位數的增加由示波器的時(shí)間/格設置決定。

當在較慢時(shí)基范圍狀態(tài)下工作時(shí)，示波器會(huì )連續過(guò)濾相繼的數據點(diǎn)，并將過(guò)濾結果顯示到顯示屏上。增加屏幕上數據的存儲器深度，也會(huì )同時(shí)增加進(jìn)行平均值計算的點(diǎn)數。高分辨率模式下，掃描速度越快，在屏幕上捕獲的點(diǎn)數就越少，因此效果就越差。相反，掃描速度越慢，在屏幕上捕獲的點(diǎn)數就越多，效果也就越顯著(zhù)。