噪声可能来自无穷无尽的来源,包括设计内部来源或外部来源,噪声会挡住感兴趣的信号。您可能在测量低压(mV)信号方面正碰到麻烦,如在雷达传输或心脏监测仪中。噪声会使您很难找到信号的实际电压,可能会提高抖动,很难进行定时测量。您可能需要干净的没有噪声的轨迹,把重点放在设计中预计的信号上。干净的轨迹可以用于报告和文档,清楚地显示设计运行情况。
噪声是一种无处不在的常见问题。几乎处理电路的每个人都要用一定的时间处理噪声,要么找到噪声来源修复它,要么减少噪声对测量的影响。
您的示波器提供了相应的功能和工具,帮助您处理噪声。本应用指南将回顾常用的示波器功能,以在测量过程中降低噪声,包括只有泰克MSO2000 和DPO2000系列示波器上才提供的创新工具。通过FilterVuTM 可变低通滤波器,您可以从信号中滤掉不想要的噪声,同时仍直到示波器的全部带宽,捕获意想不到的毛刺,使您把重点放在感兴趣的信号上,而不会漏掉关键的高频事件。
使用示波器测量有噪声的信号
要求稳定触发
在分析信号前,您需要稳定的显示,如果信号有噪声,稳定的显示可能是一个问题,进而很难创建稳定触发。大多数示波器拥有多种功能,帮助您解决这个问题。
通常情况下,创建稳定触发的第一步是测试哪种触发耦合模式效果最好。泰克许多示波器提供了高频(HF)抑制、低频(LF)抑制和噪声抑制触发耦合选项,每种选项都可以用来为信号创建稳定触发。
HF Reject 在触发路径上执行低通滤波,力图忽略任何高频不稳定性或噪声。LF Reject 在触发路径上执行高通滤波,力图防止低频信号产生噪声。Noise Reject提高要求的触发粘滞值,防止随机噪声导致触发。可能很难预测这些模式怎样影响您的特定信号,在必要时逐个试试,以保持稳定触发。
大多数示波器中的触发系统还提供触发释抑控制。这种控制只允许在用户指定的延迟定时器之后触发。如果信号是重复的,试着调节触发释抑,忽略某些假触发。
如果触发仍不稳定,大多数示波器提供了一个带宽限制滤波器,使信号传送通过低通滤波器。低通滤波器一般只提供几种频率设置,通常不低于20MHz。对许多应用来说,如调试电源问题,这种设置可能不够低。试试不同的带宽设置,直到实现稳定触发。
降低显示的信号上的噪声
一旦获得稳定触发,可以进一步在示波器上调节噪声显示。有多种工具可以完成这一点:带宽限制滤波器(如前所述)、平均采集模式、HiRes 采集模式和FilterVu 低通滤波器,FilterVu 低通滤波器是泰克MSO/DPO2000 系列示波器上提供的一种新功能。
带宽限制滤波器也是一种非常有效的方法
带宽极限滤波器把示波器的带宽降低到选择的频率。也就是说,高于选定频率的频率将从触发路径及采集和显示路径中衰减或完全去掉。带宽限制滤波器不仅可以用来保持稳定触发,还可以用来降低示波器上显示的噪声数量。
使用带宽限制滤波器是降低示波器中噪声的最简单的方式之一,如果所有不想要的噪声频率都高于固定截止频率,那么特别适合使用带宽限制滤波器。但是,它也会去掉可能发生的任何高速毛刺。