从前面介绍的一些
示波器在射频测试里的典型应用可以看出:由于技术的发展,使得示波器高
带宽、多通道的优势非常适合于各种复杂的超宽带应用,同时其时域、频域的综合分析能力也提高了测量的直观性。
但是在使用示波器做射频信号测试时,我们不能不对其精度和性能有一定的顾虑。因为实时示波器虽然采样率很高,但是由于普遍采用8bit的ADC,所以其量化误差和底噪声较大。而且传统示波器只会给出其带宽、采样率、存储深度等指标,可供参考的频域方面的性能指标较少。因此,下面我们将通过一些实际的测试和分析,来认识一下示波器的射频性能指标。
底噪声(Noise Floor)
底噪声是测量仪器非常重要的一个指标,它会影响到测量结果的信噪比以及测量小信号的能力。传统上会认为示波器的底噪声较高,因此不适用于小信号测量,其实并不完全是这样,最主要原因在于不同仪器对底噪声的定义方式不一样。
底噪声的主要来源是热噪声以及前端放大器增加的噪声,这两部分噪声通常是和带宽近似成正比的。比如热噪声的计算公式如下,噪声功率和带宽是线性的关系。
示波器作为一台宽带测量仪器,其底噪声指标给出的是全带宽范围内噪声的总和,而且也近似和带宽成正比。
比如在下图左边是Keysight公司S系列示波器手册里给出的底噪声指标。在50mv/div的量程下,4GHz带宽的示波器S-404的底噪声为768uVrms,近似是1GHz带宽的示波器S-104在相同量程下底噪声456uVrms的2倍。由于功率是电压的平方,所以4GHz示波器的底噪声的功率是相同条件下1GHz示波器底噪声功率的4倍,和带宽的倍数正好相当。
正是由于底噪声和带宽近似成正比,所以宽带示波器的底噪声会比窄带的大。为了公平,我们可以把示波器在不同量程下的底噪声归一化到每单位Hz进行比较,而这也正是频谱仪等射频仪器里对其底噪声DANL(Displayed average noise level)的描述方法。
比如在每格50mv量程下,示波器的满量程是8格相当于400mV,对应于-4dBm的满量程,对于8GHz的S-804A示波器来说,其8GHz带宽范围内总的底噪声是1.4mVrms,相当于-44dBm,归一化到每单位Hz的底噪声就相当于-143dBm/Hz。而在更小的量程下,S系列示波器的底噪声可以达到-158dBm/Hz,这个指标已经好于绝大多数市面上频谱仪不打开前置放大器的情况。即使在打开前置放大器的情况下,很多频谱仪的DANL指标也仅仅比S系列示波器好几个dB而已。
下图是一个S系列8GHz带宽示波器在最小量程下底噪声的实测结果。中心频点1GHz,Span=20MHz,除了在1GHz频点有很小的杂散以外,其在RBW=10KHz下的底噪声约为-120dBm,相当于约-160dBm/Hz。
因此,归一化到每单位Hz后,示波器的底噪已经优于绝大多数频谱仪在不打开前置放大器时的指标,这个指标还是相当不错的。
由于噪声是和带宽成正比的,所以如果信号带宽只集中在某一个频段范围内,就可以通过相应的数字滤波技术来滤除不必要的带外噪声以提高信噪比,比如很多示波器里的数字带宽调整功能就是一种降低示波器自身底噪声的方法。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
为增进大家对示波器的认识,本文将对示波器的时基以及普源示波器波形粗的原因予以介绍。
关键字:
示波器
普源示波器
指数
设计工程师为了解决ISI问题,常常需要在链路损耗和均衡技术之间做出综合考虑。泰克的SDLA软件不仅可以模拟发送端的Tx EQ和接收端的Rx EQ,还能模拟传输链路的不同损耗。
关键字:
通信
示波器
测试测量
整流桥的外观可以直接反映其制造质量和装配工艺。一般来说,整流桥的外观应该平整光滑,没有明显的划痕、破损或者氧化。首先要将整流桥从设备中取下来,然后进行以下检测。
关键字:
整流桥
示波器
电流
随着汽车电子技术的快速发展,LIN(Local Interconnect Network)总线技术作为一种低成本、简单的串行通信协议,在汽车内部网络中得到了广泛应用。LIN总线主要用于连接传感器和执行器等低速设备,实现与...
关键字:
汽车电子
串行通信协议
示波器
泰克实时示波器支持TekExpressLVDS自动测量软件,涵盖LVDS时钟和数据的30多个测量项目,一键完成一致性测量。
关键字:
通信
示波器
测试测量
示波器是一类能够 用于检测交流电流或脉冲电流波的形态的仪器设备。示波器由电子管放大仪、扫描振荡器、阴极射线等组合而成。
关键字:
示波器
交流电流
脉冲电流
电源未接通;辉度旋钮未调节好;X,Y轴移位旋钮位置调偏;Y轴平衡电位器调整不当,造成直流放大电路严重失衡。示波器维修
关键字:
示波器
电源
电位器
我们在设计高速接口芯片时,到底应该使用LVDS,还是CML(JESD204)呢?
关键字:
示波器
测试测量
当需要同步捕获许多信号时,实现示波器同步有多种办法。本文介绍了使用5和6系列B MSO示波器以及TekScope PC分析软件同步多示波器测量系统的三种方法。
关键字:
示波器
测试测量
泰克的MSO6B系列示波器的底噪性能非常优异,底噪的有效值在20MHZ带宽下低至8.68uV,1G带宽下低至51.5uV,是测量电源纹波和噪声的最佳选择。
关键字:
示波器
测试测量
本文以泰克4,5和6系列MSO为例,说明了多示波器同步的程序和原理。
关键字:
示波器
测试测量
泰克DPO70000SX或MSO/DPO70000DX系列示波器,是一种理想的仪器,专为实现宽带宽和相位一致而设计。它支持中心频率、频谱宽度和分辨带宽(RBW)等参数的独立设置,与用于多通道控制和分析的SignalVu...
关键字:
示波器
测试测量
在验证和诊断电动汽车牵引电机和逆变器的设计问题时,示波器能够发挥举足轻重的作用。泰克可凭借旗下的4系列B MSO、5系列B MSO和6系列B MSO示波器,为工程师提供宽禁带双脉冲测试(DPT,简称双脉冲测试)解决方案,...
关键字:
示波器
电动汽车
本文重点介绍泰克4、5和6系列MSO设计者实现更高分辨率采集细节所采用的技术,另外还介绍了有效位数(ENOB)指标,以及这一重要性能指标的作用和局限性。
关键字:
示波器
测试测量
是德科技(Keysight Technologies, Inc.)推出 InfiniiMax 4 系列高带宽示波器探头,将其高频探头产品的带宽扩展到 52 GHz。InfiniiMax 4 系列采用了工作频率超过 50...
关键字:
示波器
探头
半导体
2024年1月23日,鼎阳科技正式发布8GHz带宽高分辨率示波器,树立了国产高分辨率示波器的新标杆。此次发布的示波器为SDS7000A系列推出的新型号SDS7804A,具备12-bit高精度ADC,1Gpts存储深度,支...
关键字:
示波器
ADC
第三代半导体
在刚刚过去的一个月,泰克展开了一系列令人兴奋的全新混合信号示波器演示活动,为客户带来了引领技术潮流的4B MSO全新体验。
关键字:
示波器
从1946年泰克诞生,到2024年新年伊始,示波器从第一台商用示波器到模拟示波器再到数字示波器,以及如今的下一代模拟信号测量不断精益求精,泰克都做了什么?在辞旧迎新之际,我们一起探索泰克创新历程,寻迹示波器发展趋势。
关键字:
示波器