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示波器怎么处理有噪声的信号?

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。噪声

噪声是一种无处不在的常见问题。简直处理电路的每个人都要用必定的时刻处理噪声,要么找到噪声来历修正它,要么削减噪声对丈量的影响。

噪声或许来自无穷无尽的来历,包含规划内部来历或外部来历,噪声会挡住感兴趣的信号。您或许在丈量低压(mV)信号方面正碰到费事,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践电压,或许会进步颤动,很难进行守时丈量。您或许需求洁净的没有噪声的轨道,把要点放在规划中估计的信号上。洁净的轨道能够用于陈述和文档,清楚地显现规划运转状况。
您的示波器供给了相应的功用和东西,帮助您处理噪声。本运用攻略将回忆常用的示波器功用,以在丈量过程中下降噪声,包含只要泰克MSO2000 和DPO2000系列示波器上才供给的立异东西。经过FilterVuTM 可变低通滤波器,您能够从信号中滤掉不想要的噪声,一起仍直到示波器的悉数带宽,捕获意想不到的毛刺,使您把要点放在感兴趣的信号上,而不会漏掉要害的高频事情。
运用示波器丈量有噪声的信号
要求安稳触发
在剖析信号前,您需求安稳的显现,假如信号有噪声,安稳的显现或许是一个问题,从而很难创立安稳触发。大多数示波器具有多种功用,帮助您处理这个问题。
一般状况下,创立安稳触发的第一步是测验哪种触发耦合形式作用最好。泰克许多示波器供给了高频(HF)按捺、低频(LF)按捺和噪声按捺触发耦合选项,每种选项都能够用来为信号创立安稳触发。
HF Reject 在触发途径上履行低通滤波,力求疏忽任何高频不安稳性或噪声。LF Reject 在触发途径上履行高通滤波,力求避免低频信号发生噪声。Noise Reject进步要求的触发粘滞值,避免随机噪声导致触发。或许很难猜测这些形式怎样影响您的特定信号,在必要时逐一试试,以保持安稳触发。
大多数示波器中的触发体系还供给触发释抑操控。这种操控只允许在用户指定的推迟守时器之后触发。假如信号是重复的,试着调理触发释抑,疏忽某些假触发。
假如触发仍不安稳,大多数示波器供给了一个带宽约束滤波器,使信号传送经过低通滤波器。低通滤波器一般只供给几种频率设置,一般不低于20MHz。对许多运用来说,如调试电源问题,这种设置或许不够低。试试不同的带宽设置,直到完结安稳触发。
下降显现的信号上的噪声
一旦取得安稳触发,能够进一步在示波器上调理噪声显现。有多种东西能够完结这一点:带宽约束滤波器(如前所述)、均匀收集形式、HiRes 收集形式和FilterVu 低通滤波器,FilterVu 低通滤波器是泰克MSO/DPO2000 系列示波器上供给的一种新功用。

带宽约束滤波器
带宽极限滤波器把示波器的带宽下降到挑选的频率。也就是说,高于选定频率的频率将从触发途径及收集和显现途径中衰减或彻底去掉。带宽约束滤波器不只能够用来保持安稳触发,还能够用来下降示波器上显现的噪声数量。
运用带宽约束滤波器是下降示波器中噪声的最简略的方法之一,假如一切不想要的噪声频率都高于固定截止频率,那么特别合适运用带宽约束滤波器。可是,它也会去掉或许发生的任何高速毛刺。
示波器供给的带宽约束设置一般十分有限,规范选项包含250MHz和20MHz。
均匀收集形式
均匀收集形式进行若干个完好的收集,逐点进行均匀,取得收会集每个时刻样点的均匀电压。用户能够调理均匀包含的收集数量。噪声在收集之间一般是随机的,有时上升,有时下降。这些随机改变在数量满足多的收会集均匀时,它们将抵消,在屏幕上发生安稳的信号。为运用均匀收集形式,您的波形有必要是重复的。不重复的波形或单次事情不能均匀。
均匀收集形式会下降各类不相关的信号和随机噪声,即便频率十分低。此外,它适用于一切示波器时刻/ 格设置。
因为有必要收集多个波形,才干创立一个均匀后的波形,因而在输入信号改变或前面板旋钮改变时,显现画面更新速度或许会很慢。这意味着或许会漏掉偶发的毛刺。
在某些运用中,均匀收集形式要优于带宽约束滤波器,因为能够运用示波器的悉数带宽,捕获高频重复事情。

下降噪声:带宽约束滤波器和均匀收集形式

默许收集和小的电压正弦波显现画面。留意信号的噪声为30mV。

带宽约束滤波器设为20 MHz。留意噪声数量现已大大削减。这表明部分噪声量大于20 MHz,但仍有部分频率较低的噪声。

均匀32 次的均匀收集形式。留意正弦波十分洁净,简直没有噪声。均匀能够去掉一切频率的随机噪声。

HiRes 收集形式
某些示波器包含HiRes 收集形式,这种形式与均匀收集形式相似,因为它运用均匀消除噪声。HiRes 在每个收集上履行矩形波串均匀,均匀收集的一个波形内的多个相邻样点,发生一个均匀后的样点。这会下降高频噪声,因为均匀能够抵消噪声引起的电压高速改变。它还下降采样率,因为它把多个样点转换成一个样点。因而,HiRes 收集形式只适用于较慢的时刻/ 格设置,在这种状况下,示波器仍有满足的采样率表明被测信号。
与均匀收集形式不同,HiRes 收集形式能够用于不重复的波形和单次波形上。此外,因为只需收集一个波形,HiRes 收集形式在输入或前面板设置改变后显现更新速度要快得多。把时刻上相邻的多个样点结合在一起,还削减了在较低时刻/格设置上发生假信号的时机。
因为HiRes收集形式是低通滤波的一种,您或许会漏掉信号上的高速毛刺。HiRes 收集形式将使部分高频噪声经过,或许会使信号形状和边缘方位含糊。一般不会指明HiRes 收集形式中去掉哪些频率。
HiRes收集形式或许会从显现中削减部分有假信号的频率;因为HiRes 低通滤波器的频率挑选度差,或许仍会存在部分有假信号的频率。

下降噪声:均匀收集形式和HiRes 收集形式

DSP 滤波器
某些示波器供给了后处理DSP 滤波器,从信号中去掉某些频率的噪声。能够全面操控滤波频率。虽然这些滤波器或许会很灵敏,但它们一般会很慢,只合适单次或更新速率较低的显现。它们或许会在您不知道的状况下,滤掉感兴趣的重要毛刺或反常事情。

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