ScopeArt按语:
这天上午，ScopeArt先生在微创医疗举行轰轰烈烈的500场之一的客户端巡回沟通会。客户约请咱们正午在其食堂就餐，午饭后要拿R&S示波器和别的厂商示波器做一下底噪的比照。因为上午沟通评论得过于剧烈，待到咱们去食堂吃饭时发现食堂快打烊了。正午时咱们就现场PK了一番底噪，效果可想而知：R&S示波器荣耀胜出。可是咱们的ScopeArt先生是一个问题先生。他问客户：您为什么要关怀这底噪问题啊。所以就在现场搭起环境，实测了客户一向很纠结的信号。其时有一种分秒必争之感，因为下午的客户沟通会时刻快到了。可是，这次实测的效果是令人愉悦的，其效果之一便是本文文章中的这个测验事例。
各位看官读完本文或许觉得古怪，文中的信号看起来幅值并不是很小，信号中叠加的噪声也不是很大啊。为什么其它示波器就测验不出来呢? 嘿嘿，这便是示波器的丈量艺术吧~~
总述
人体内有许多的生物电信号，如心电、肌电和脑电等，准确丈量该类信号，使得医师能够正确把握患者的病况，能够对症下药。该类信号首要具有如下特色：频率低(一般几百Hz以下) 、幅值小、易受环境搅扰。在丈量此类信号时，假如遭到搅扰，就有或许得到过错的效果，从而导致医师误判病况，乃至形成严峻的成果。因而，本文就怎么消除搅扰，进步丈量的精准度，进行了一系列探究。
正文
某种扩大设备，能够对生物电信号进行扩大，然后进行相关丈量。为了验证产品功用，进行如下实验：在扩大器
的输入端加一个已知的三角波信号，然后用示波器测验扩大器的输出, 这样核算得到扩大器对三角波的增益，最终就能够判别该扩大器的功用。测验仪器为R&S公司的RTE示波器，带宽为1GHz，每通道为5GSa/S的采样率，每通道最大存储深度为40M，能够满意本次测验的运用。
因为输入的三角波为已知信号，因而咱们首要调查扩大器的输出信号。测验环境中存在环境噪声、工频搅扰以及电路固有噪声的影响，本应该滑润的输出波形上有显着的毛刺(如图1所示)，毛刺的峰峰值最高会超越20mV，这对测验效果有较大的影响，这样就无法正确评价该医疗扩大器的功用了。假如依照这样的效果来设置产品参数，医师在运用该产品时就有或许误判患者的病况。
图1 原始波形
怎么来消除噪声的影响，进步测验的精准度呢?依据信号自身的特性，以及RTE示波器的功用。咱们进行如下探究：
1、挑选适宜的带宽
测验低频信号时，示波器的带宽太大，就会从环境中引进跟多的高频噪声。示波器为1G带宽，对带宽不加约束，直接丈量该几百赫兹的信号，会发现许多噪声毛刺，见图1。这样能够考虑把示波器带宽设为20MHz，再去丈量波形上的毛刺显着削减，见图2。
图2 约束带宽丈量信号
约束带宽，相当于直接滤出高频噪声的搅扰。如下示意图所示：
2、挑选适宜的波形去噪算法
RTE具有各种波形去噪算法，而且单个通道能够显现三种波形的功用。这样咱们在不约束示波器带宽的情况下，能够挑选适宜的波形算法，以减小高频噪声的搅扰。别离挑选Average算法和Highres算法，进行测验：
2.1 Average算法
通过对屡次收集的波形的相同时刻采样点进行均匀核算，这样能够有用下降高斯白噪声的影响，削减毛刺，润滑波形，使得波形尽量挨近实在。需求留意的是：该算法是对相同时刻上的收集点(可认为是数据)进行均匀核算，而不是对波形屡次均匀。其限制在于：仅在信号很附近且触发方位接连稳守时才干正常作业。示意图如下所示：
使用该算法，测得如下波形(如图3所示)，噪声显着减小了
图3 Average形式
2.2 HighRes算法
当被测信号的波形契合必定特色时，能够选用分辨率增强形式来取得更高的等效采样率，这样能够进步被测信号的准确度。其特色为：示波器按固定的时刻距离进行采样：触发一次后，示波器对电压进行接连的等时刻距离采样，然后依据采样点重建信号波形。实时采样形式用来捕获非重复性或单次信号。在实时采样形式下，能够设置采样抽取(Decimation)形式削减样本数。下图所示为HighRes作业形式：
通过该算法，测验效果相同十分抱负，如图4所示：
图4 HighRes形式
3、探头的挑选
相较于无源探头，有源差分探头具有低寄生电容和高带宽特性，而且最为要害的是，有源差分探头具有高共模按捺比(CMRR)，对共模噪声的按捺才能比较强。用来测验此类信号，应该会有很好的效果。
