如何用模擬偏置實(shí)現Pico示波器分辨率最大化

圖 7 模擬偏置下的信號

　　圖8 ±200mV 量程下的偏置信號

　　圖 9 ±200mV放大的偏置信號

　　交流耦合

　　當示波器沒(méi)有直流偏置功能，或者直流偏置電壓不夠時(shí)，也可以通過(guò)輸入端的交流耦合來(lái)移除DC電壓。當然，只有具有一個(gè)穩定DC分量的信號才可以采用這種方法，例如測量直流供電電源的紋波電壓。但是直流電源的紋波信號并不是完全對稱(chēng)的，因此沒(méi)有一個(gè)穩定的平均電壓，所以平均基線(xiàn)會(huì )上下波形，所以想要精確測量是不太可能的。

　　首先，這里有一個(gè)用交流耦合測試的成功案例：一個(gè)10V的直流信號上疊加正弦紋波(圖10)。放大該信號，表現出ADC分辨率不高的效應(圖11)。通過(guò)交流耦合移除DC偏置，從而可以讓我們可以選擇一個(gè)更加靈敏的測量量程?，F在我們幾乎用了示波器的全分辨率(圖12)。

　　如果用相同的方法，即交流耦合，測試LVDS信號，如果是穩定的數據流，那么結果是可以的接受的。但是，如果在長(cháng)時(shí)間穩定電平上出現一個(gè)偶發(fā)數據，那么AC耦合電容將開(kāi)始充電，產(chǎn)生一個(gè)無(wú)法預測的偏置電壓，隨著(zhù)時(shí)間而消退(圖13)。方法波形，顯示一個(gè)單獨的脈沖，但是我們不能做任何DC測量，因為沒(méi)有固定的參考地。

　　圖10 10V rail with ripple

　　圖11 分辨率不夠時(shí)，采集到的紋波

　　圖12 交流耦合時(shí)采集到的紋波信號

　　圖 13 交流耦合下的LVDS偶發(fā)脈沖測試

　　結論

　　本文用一個(gè)低壓差分信號為例，講述了如何用Pico示波器的模擬偏置功能將儀器的靈敏度提高到原來(lái)的10倍，這意味著(zhù)將垂直測量分辨率提高了10倍。同時(shí)，也介紹了交流耦合在測量穩定波形，例如電源供電電平上的紋波信號和串行數據流時(shí) 對垂直分辨率利用率的提高也是非常有用的。