示波器垂直噪声会从很多方面影响信号的精确测量,它会:
1)引入幅度测量误差;
2)引入sin(x)/x波形重建不确定度;
3)在进行小信号测量时会导致触发抖动,无法稳定波形,这时必须设置触发耦合为高频抑制,并适当增大触发灵敏度。
4)产生显示不良的“胖波形”。
既然底噪如此重要,要怎么评估一台示波器的底噪呢?通常认为示波器的基线本底噪声是示波器垂直档位置于灵敏度最高条件下测得的。但是市面上很多示波器在最高灵敏度档位下,由于放大器增益大于40dB,带宽通常会有所降低。所以要比较不同示波器的底噪,应该把相同带宽特征的示波器放在一起,对比他们在全带宽条件下最高灵敏度档位的基线本底噪声。
因为噪声服从高斯分布,存在随机性、无界性,噪声测量中收集的数据越多,得到的噪声峰峰值偏移更高,基于这一原因像垂直噪声和随机抖动这类随机现象应使用RMS(均方根)值来进行定义和测量。
为了比较各公司不同型号示波器的基线本底噪声,需要将它们各种设置置于尽量接近的条件,步骤如下:
1)打开通道1,设置为直流耦合,输入阻抗设置为1MΩ,关闭带宽限制,置于2mV/div垂直档位;
2)断开探头的连接,将输入端口接地,并远离可能耦合进来的噪声源;
3)将时基档位设置为20ns/div,存储深度尽量选择接近的值;
4)正确设置触发通道与触发电平;
5)关闭其他通道(某些型号示波器由于多通道共用单片ADC、存储芯片,在开启多个通道时会降低采样率、存储深度等参数)。
6)打开示波器的测量功能,选择电压有效值(RMS-AC)测量;
7)为了对比更明显,设置余辉时间为10s。