【導讀】在我們日常使用示波器的時候，有時候會需要進行高分辨率測量，這個時候就可以把數字示波器看作一個整體系統(tǒng)，充分利用這套系統(tǒng)來改善測量結果，而不僅僅只是將數字示波器當成簡單的模數轉換器。
在我們日常使用示波器的時候，有時候會需要進行高分辨率測量，這個時候就可以把數字示波器看作一個整體系統(tǒng)，充分利用這套系統(tǒng)來改善測量結果，而不僅僅只是將數字示波器當成簡單的模數轉換器。我們在進行高分辨率測量的時候，必須考慮到整條信號路徑，從探頭尖端，到示波器的模擬前端、再到采樣和數字信號處理，都要考慮到。那么如何利用工具，將示波器的測量分辨率成功的提高到11位以上，來滿足我們進行高分辨率測量的使用需求呢？今天安泰測試就給大家分享一下：
基于時間反演法試驗裝置
通過工具來將示波器的測量分辨率提高總共可以分為3個步驟來進行，分別是：探測、濾波、采樣。最先要進行的就是探測環(huán)節(jié)，在進行探測環(huán)節(jié)的時候，探頭的選擇和探頭的設置至關重要，在設置探頭的時候要最大限度的降低衰減，使信噪比達到最大；還可以使用短線，最大限度的降低噪聲耦合；同時還可以使用內置探頭濾波器降低噪聲。上面這一步完成之后，就需要利用DC信號去測量小AC信號了，如果說接近地電平的小信號測量起來極具挑戰(zhàn)性的話，那么測量位于大 DC 分量上的低壓 AC 信號的難度則要大得多。在電源上進行紋波測量是這種應用的常見實例。處理 DC 偏置可能會涉及探頭設置以及示波器前端設置。探測環(huán)節(jié)最后一步就是限制輸入信號的動態(tài)范圍，為測量信號在接地周圍部分的細節(jié)，可以放大波形，信號更高的部分會偏移出屏幕。但必須注意，過度驅動探頭或示波器輸入放大器可能會導致失真，所以要特別小心。到這里，探測環(huán)節(jié)就已經完成了。
接下來就是濾波環(huán)節(jié)，濾波環(huán)節(jié)的操作步驟相對少一些，只有一個步驟，那就是使用硬件帶寬限制和采樣率降低噪聲。在大多數情況下，在高分辨率測量中，噪聲的影響要高于 ADC 分辨率。所以大多數的示波器和某些高級探頭都有一條電路，用來限制著測量系統(tǒng)的帶寬。并且在大多數情況下，在高分辨率測量中，噪聲的影響要高于 ADC 分辨率。
最后一個是采樣環(huán)節(jié)，首先來看一下示波器的采集模式，在測量低壓信號時，有兩種采集模式非常重要，具體視波形的可重復性而定，因為它們可以用來改善測量分辨率：平均模式和 HiRes 模式。我們先來分析一下平均模式，平均模式是示波器采集系統(tǒng)中基本降噪信號處理技術之一。它依賴多次觸發(fā)采集重復的信號。通過使用來自兩次或兩次以上采集的數據，這種模式逐點平均采集中對應的數據點，形成輸出波形。接下來是HiRes 采集模式，HiRes 模式是泰克已獲專利的采集流程，它計算并顯示每個采樣間隔中所有順序樣點值的平均值。在 HiRes 模式下，通過獲得進一步水平采樣信息，可以提供更高的垂直分辨率，降低帶寬和噪聲。HiRes 處理在定制硬件中完成，以最大限度地提高速度。通過上面的幾個步驟，可以利用工具將示波器的測量分辨率準確完美的提高到11位以上，滿足您的高分辨率測量需求。
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