尽量扩展丈量动态规模
1) 经过核算均匀值进步丈量分辨率
2) 运用高分辨率收集进步丈量分辨率
3) 运用沟通耦合去除直流偏置
4) 运用示波器和探头约束带宽
挑选优化信号完整性的勘探办法
5) 运用差分探头进行安全且准确的浮置丈量
6) 不要挑选耦合辐射功率的勘探附件
7) 挑选避开示波器最活络设置的探头
诀窍一 : 经过核算均匀值进步丈量分辨率
在某些功率丈量运用中，您需求丈量大动态规模的值，一起还需求精密的分辨率，以丈量参数的细小改变。除了凭借高分辨率数字转换器之外，您也能够运用其他收集办法来下降随机噪声并添加丈量的有用动态规模，例如求均匀值法和高分辨率收集法。
求均匀值法要求被测信号有必要是重复信号。该算法对每段时刻内屡次收集的点求均匀值。这样能够下降随机噪声，为您供给更高的笔直分辨率。笔直分辨率每添加一位，需求核算多少均匀值？答案是每核算 4 个采样均匀值，便可将笔直分辨率添加 1 位。原理如下：
– 添加的位数 = 0.5 log2 N
– N = 核算均匀值的采样数
– 例如，对 16 个采样求均匀值，笔直分辨率将添加：
– 位数 = 0.5 log2 16 = 2
– 因而，有用笔直分辨率为 8 + 2 = 10 位。
这种算法最高可将笔直分辨率进步到 12 位，由于再继续下去，其他因数 ( 例如示波器的笔直增益或偏置精度 ) 将起到决议性作用。均匀值形式的长处是，对示波器的实时带宽没有任何约束。缺陷是仅适用于重复信号，并且会下降波形更新速率。
图 1. 正常收集形式下捕获的开关电源 Vds
图 2. 正常均匀形式下捕获的 Vds
诀窍二 : 运用高分辨率收集进步丈量分辨率
下降噪声的第 2 个办法是高分辨率形式，它不要求被测信号有必要是重复信号。KeysightInfiniiVision 3000 X 系列等现代化示波器在正常收集形式下可供给 8 位笔直分辨率 ( 与大多数其他数字化示波器相似 )。可是像均匀形式相同，高分辨率形式最高也只能到达12 位的笔直分辨率。高分辨率形式是对同一次收集的接连点求均匀值，而不是对某个时刻段内屡次收集的点求均匀值。在高分辨率形式中，您不能像在均匀形式中那样，直接操控均匀值数量。笔直分辨率添加的位数由示波器的时刻 / 格设置决议。当在较慢时基规模状态下作业时，示波器会接连过滤相继的数据点，并将过滤成果显现到显现屏上。添加屏幕上数据的存储器深度，也会一起添加进行均匀值核算的点数。高分辨率形式下，扫描速度越快，在屏幕上捕获的点数就越少，因而作用就越差。相反，扫描速度越慢，在屏幕上捕获的点数就越多，作用也就越明显。
诀窍三 : 运用沟通耦合去除直流偏置
如果您正要点重视信号的纹波，或许不会注意到其直流偏置。一般情况下，纹波和噪声与电源电压比较是极小的。如果您运用示波器的动态规模对这种偏置进行定量丈量，那么在遇到更细小的信号细节时，或许就无法进行深入分析。将示波器的耦合设置为“沟通”，能够从丈量成果中去除直流偏置，然后最大极限进步丈量的线性度和动态规模。
图 3：在高分辨率形式下捕获的 Vds
诀窍四 : 运用示波器和探头约束带宽
这种下降噪声、添加动态规模的办法尽管简略，但常常被忽视。电源信号内容与示波器的标称带宽比较往往低得多 (kHz 至几十 MHz 级 )。剩余的带宽不会传输任何信号信息，只会给丈量带来额定的噪声。大多数示波器运用专用的硬件滤波器来处理这个问题――一般是 20 至 25 MHz 低通滤波器。硬件滤波器与软件滤波器比较的一个优势是，它不会影响示波器的更新速率。
另一种处理办法是运用探头约束带宽。丈量链的带宽受其“最弱一环”的约束。500MHz 示波器装备 10 MHz 探头，其带宽将会是 10 MHz。是德科技供给了多种无源、有源的电流和差分探头，总有一款探头的带宽会合适您的特定丈量。
诀窍五 : 运用差分探头进行安全且准确的浮置丈量
示波器探头上的接地引线经过 BNC 衔接器的外壳衔接到机箱。出于安全考虑，示波器的机箱经过电源线的接地插头衔接到接地基准面。示波器与电源的接地办法不同，两者之间或许发生抵触。许多需求丈量的信号都是以电势而不是以接地作为基准 ( 浮置 )。电源规划人员选用各种办法来战胜这一丈量约束。
最常用的办法是，经过堵截电源线的防护接地插头，或在电源线路中运用阻隔变压器，使示波器“浮置”(阻隔)。这种办法十分风险，由于它有或许在示波器机箱上构成高电压。
此外，运用浮置示波器履行丈量，或许导致丈量成果不准确。丈量浮置电源信号的另一种办法是，运用两个单端电压探头履行丈量，再用通道 A 的丈量成果减去通道 B 的丈量成果，即得到浮置电源信号。运用两个输入通道和探头来丈量感兴趣的信号节点。然后运用示波器上的波形运算功用，将两个通道上的电信号相减，得到差分信号的轨道。
这种办法相对安全一些，由于示波器始终保持接地。可是当共模信号相对较小时，此刻运用的两个探头输入通道之间的增益会发生失配，因而共模抑制比较低，大约不到 20dB(10:1)，然后使丈量遭到必定的约束。进行安全、准确的浮置丈量，最好运用差分探头或差分放大器。差分探头供给较高的共模抑制比，一般到达 80 dB 或 10，000:1 乃至更高，因而您能够合适的精度和高活络度丈量大共模信号掩盖下的小差分信号。运用动态规模和带宽满意满意运用需求的差分探头，可完成安全和准确的浮置丈量。
诀窍六 : 不要挑选耦合辐射功率的勘探附件
请必须慎重挑选勘探附件。通用无源探头在规范装备中一般供给 15 厘米长接地引线和挂钩探针，这两种附件或许会勘探到电源或其他器材所发生的噪声。此外，长接地衔接往往会发生电感负载，给被测信号添加振铃。
反之，较小的探针、较短的接地衔接――例如运用电路板上的 BNC 适配器或卡口式接地引线――能够明显削减勘探到的噪声。其原理是经过尽量削减衔接匝数，以及下降电感负载，来削减噪声。
诀窍七 : 挑选避开示波器最活络设置的探头
如果您丈量电源的纹波和噪声起伏，或许要用到示波器最活络或挨近最活络的 V/ 格设置。这正好处于放大器功能规模的边际。尽管测验仪器或许会在技术指标规模内作业，可是实践的丈量作用或许还比不上它的“根本”功能。
在这种情况下，您应考虑运用 1:1 探头，而不是运用仪器标配的 10:1 无源探头。若运用 10:1 探头，不只示波器的基线本底噪声会添加 10 倍，并且示波器的最小 V/ 格设置也会比运用 1:1 探头时大 10 倍。这会导致信噪比下降，然后使丈量的动态规模缩小。运用衰减比较小的探头，只需丈量的信号不超越示波器的最大输入电压，就能够取得超卓的信号完整性。
