【儀器儀表商情網 產品應用】在當前的數字示波器中,示波器的各個功能都有其獨特且強大的本領,它們彼此獨立而又相互聯系,所謂三個臭皮匠賽過一個諸葛亮,是不是可以將某些功能巧妙地組合使用,產生1+1>2的效果呢?這不僅可以將各個功能發(fā)揮到極致,還可以將問題化繁為簡。在這場戰(zhàn)役中三個臭皮匠是否能凱旋而歸呢,我們拭目以待吧!
1、示波器三大功能
(1)FFT運算功能。通過FFT運算,可以有效地分析波形的頻域特性,直觀地查看到波形中存在的各個頻率分量的功率、有效值、相位等特性,有效地應用在分析被測系統(tǒng)中的諧波分量和失真、電源信號中的噪聲特性等場合。ZDS2000系列示波器標配4Mpts的FFT,在1GSa/s的FFT等效采樣率下頻率分辨率仍能精細到250Hz,可準確快速的分析信號干擾來源。
(2)數字濾波器功能。它是使用IIR或FIR數字濾波器,對被測信號進行數字濾波。通過較少的計算量,可以使通帶內具有很好的平坦度、阻帶內有足夠的衰減和足夠小的阻帶紋波。ZDS2024示波器標配的IIR數字濾波功能可選擇高通或低通濾波,截止頻率可選擇100Hz到100MHz的寬調節(jié)范圍。如下圖1所示,是ZDS2024示波器在設置歸一化截止頻率為0.08的低通巴特沃斯濾波器的幅頻響應曲線:
圖1 低通濾波器的幅頻響應曲線
(3)自動測量功能。不僅可以測量通道源的波形,還可以測量經過數學運算或者數字濾波后的波形。ZDS2000系列示波器標配的“真正意義”的參數測量統(tǒng)計會把屏幕上捕獲的所有波形進行測量統(tǒng)計,得出當前值、最大值、最小值和平均值、標準差、測量次數。用戶通過觀察統(tǒng)計最大值和最小值可快速了解波形中可能存在的異常,通過觀察平均值、標準差可快速評估信號特性。
2、三大功能的組合
? FFT功能:可以有效地分析信號中的噪聲的頻域范圍;
? 數字濾波功能:可以有效地過濾信號中的噪聲成分;
? 自動測量功能:可以用于測量經過數學運算或者數字濾波后的波形的各個參數指標。
如上所述,我們已經無形中就將“FFT + 數字濾波 + 自動測量”組合成了一個可用于定位噪聲、減少噪聲、波形測量的利器,可有效地用于存在干擾的被測信號的干擾定位和快速測量。下面,我們就用這個利器來解決一個經常會遇到的信號測量的問題。
當我們在測量某些正弦小信號時,經常會發(fā)現紋波信號會夾雜很多的高次諧波和噪聲干擾,造成波形不能有效觸發(fā),更重要的是測量結果誤差很大。波形如下圖2所示:
圖2帶干擾的原始波形
下面,我們就看如何使用運用三大功能的組合來解決這個問題,具體步驟如下所示:
Step1:定位噪聲范圍
使用FFT運算功能,得到該波形的頻域特性,分析波形的噪聲干擾范圍,從而定位噪聲范圍。