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提高信噪比的操作


信噪比定義

信噪比SNR是衡量信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),是指有用信號(hào)功率與噪聲功率的比值。信噪比越高,說明信號(hào)質(zhì)量越好,波形在示波器上顯示的效果會(huì)更加清晰,測量結(jié)果更能真實(shí)反映被測信號(hào)的特性;信噪比越低,說明信號(hào)質(zhì)量越差,信號(hào)細(xì)節(jié)會(huì)被掩蓋,波形顯示會(huì)有抖動(dòng)或線條粗大等問題,造成的測量誤差可能會(huì)導(dǎo)致誤判。


提高信噪比

使用示波器進(jìn)行電子測量測試時(shí),可以采用以下方法使波形更加清晰、穩(wěn)定,以此提高信噪比,以下以品致MDO7500A為例介紹操作:


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1、選擇合適的垂直量程

選擇合適的量程范圍可以避免信號(hào)失真和降低誤差。量程選擇過大,波形過小,示波器的ADC精度未完全利用,誤差將變大;量程選擇過小,波形容易超出屏幕,導(dǎo)致無法獲取幅值等信息。選擇調(diào)整垂直量程讓波形占據(jù)示波器整個(gè)屏幕的60%~80%垂直空間,使信號(hào)細(xì)節(jié)更加清晰,從而降低誤差,提高測量準(zhǔn)確性。具體操作是:轉(zhuǎn)動(dòng)垂直量程旋鈕初步調(diào)整量程,若波形未居中顯示,再通過垂直位移旋鈕將波形移至屏幕中間區(qū)域,隨后再次微調(diào)量程,直至波形相對(duì)居中且占據(jù) 60% 以上垂直空間,確保信號(hào)觀測與測量的有效性。


2、帶寬限制

示波器前端放大器與 ADC 的寬帶特性極易引入高頻噪聲,而被測信號(hào)通常有明確的頻率上限,此時(shí)可以選擇使用示波器的帶寬限制功能,通過一個(gè)低通濾波器衰減高頻分量,保留低于截止頻率的有用信號(hào)。該型號(hào)帶寬限制(BW Limit)功能是單選20MHz,在輸入通道的對(duì)應(yīng)功能區(qū),按下通道對(duì)應(yīng)按鈕即可找到。


3、使用平均采樣模式

噪聲往往是無規(guī)律的隨機(jī)信號(hào),假如被測信號(hào)是周期信號(hào),可以選擇使用示波器的平均采樣功能,讓信號(hào)波形更加穩(wěn)定和清晰,從而提高信噪比。示波器通過對(duì)多次捕獲的波形進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)平均,周期信號(hào)因?yàn)槠湎嚓P(guān)性將被增強(qiáng),噪聲會(huì)因?yàn)槠潆S機(jī)性被抵消而衰減。選擇采樣(Acquire)按鈕--平均采樣(Average)功能,從小到大選擇合適的平均計(jì)算次數(shù),直至波形變得清晰。


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總結(jié)

上述方法圍繞 “突出有用信號(hào)、抑制噪聲干擾” 的邏輯展開,實(shí)際操作中可依據(jù)被測信號(hào)的頻率特性、周期性等具體情況組合使用,從而有效提升信噪比。


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