数字示波器的颤动噪声基底(Jitter Noise Floor)目标常常被误解和误用,因而咱们认为有必要弄清颤动噪声基底目标究竟是什么意义,然后运用户能精确地评价仪器的具有的颤动丈量才能。
让咱们先直接来阐明这些术语的意义吧。颤动噪声基底是示波器自身对颤动丈量成果奉献的全体噪声,它常常被标定为核算成果,用有效值或标准偏差值(在平均值为零时,标准偏差值和有效值相同)来表明。假如颤动噪声基底远小于您期望丈量的信号颤动,那么示波器是您丈量该颤动的正确仪器,相反,假如颤动噪声基底高于您期望丈量的颤动,那么示波器就不是适宜的仪器。时基颤动(timebase jitter)是颤动噪声基底的一部分,它源于示波器的时基(clock)的颤动,即输入信号在被采样的时间上的颤动。
颤动噪声基底的别的一部分来自于示波器的笔直噪声(vertical noise)。颤动丈量是根据信号与某阈值的交叉点的时间与抱负中它应该和某阈值交叉点的时间进行比较后的成果。笔直噪声带来了丈量的差错,看起来是添加了更多的颤动。差错的巨细取决于噪声的巨细以及信号在阈值方位的转化速率(斜率)。更大的噪声意味着更大的颤动。更快的斜率意味着更小的颤动。图1阐明晰笔直噪声怎么转化为颤动。等式(1)阐明晰怎么根据笔直噪声的标准偏差和信号的斜率来核算笔直噪声带来的颤动。
图1笔直噪声带来颤动
颤动噪声基底是时基颤动和笔直噪声引起的颤动的有效值之和。等式(2)阐明晰它们之间的联系。当笔直噪声等于零或许斜率无穷大时,颤动噪声基底等于时基颤动。图2表明晰颤动噪声基底,时基颤动和笔直噪声在不同斜率时引起的颤动之间的联系(图表中是假定正弦信号满栅格,信噪比为36dB)。
图2颤动噪声基底和时基颤动、笔直噪声引起的颤动之间的联系
如前所述,颤动噪声基底取决于示波器的笔直噪声,输入信号的斜率和示波器的时基颤动。当比较示波器的颤动功能时,非常重要的一点是要了解颤动噪声基底或时基颤动是否被正确地标定了。假如对颤动噪声基底进行标定,您还需求知道笔直噪声和相应的信号斜率。当决议是否可以用某款示波器丈量您的DUT的颤动,您需求核算关于您特定设置下的颤动噪声基底。为此,丈量示波器的噪声的标准偏差(将示波器设置为您即将丈量自己的DUT的颤动的状况,去掉信号,测定stdev值),估量信号的斜率(力科示波器有斜率丈量参数),核算笔直噪声引起的颤动巨细。datasheet中的颤动噪声基底一般是根据常常用到的斜率/噪声丈量到的,假如因为笔直噪声引起的颤动大于datasheet中的值,您应当运用您自己的颤动噪声基底。