1 导言
本文首要评论运用示波器进行小信号丈量相关的功能参数，如：笔直灵敏度、本底噪声等，并结合相关测验进行阐明。
2 小信号丈量
工程师在运用示波器时经常会遇到丈量小信号的运用，其中最关怀的或许便是丈量精度问题，那么怎么才干进行准确的小信号丈量，特别是在信噪比小的情况下。咱们今日就评论与小信号丈量的相关示波器参数，并进行相关测验。
首要，需求对信号进行丈量必定需求一个安稳的触发，尤其是关于小信号。因为在信噪比小的时分噪声或搅扰较大，往往不能构成安稳的触发，这就需求一个安稳的能抗噪声搅扰的触发体系。现在，数字触发与广泛运用的传统模仿触发体系比较，在这方面就具有极大的优势。关于数字触发，本文不作具体介绍。在安稳触发之后，跟小信号丈量精度相关的参数首要评论笔直灵敏度和本底噪声。
图1 传统触发方法不能适应小信噪比信号的触发
图2 数字触发能确保安稳触发
2.1 笔直灵敏度
图3 数字示波器作业原理框图
数字示波器作业原理如图3所示，模仿信号经过输入通道进入示波器即会经过一个扩大器，咱们称之为笔直增益扩大器。该扩大器是处于ADC之前，对模仿信号进行扩大（若信号过大，则经过衰减器进行衰减）。经过扩大或衰减的信号再经过ADC才转化成数字信号，然后经过处理终究显现在示波器屏幕上面。与笔直增益扩大器对应的示波器面板操作其实便是笔直区域的旋钮，或许咱们关于这个旋钮比对扩大器更为了解。
因而，关于信号的丈量精度，在模仿部分，特别是笔直增益扩大器就起了至关重要的效果。当然，ADC的量化差错对信号丈量精度相同有影响，不过在之前的文章中有评论，咱们就不累述。笔直增益扩大器相关目标首要涉及到笔直灵敏度、DC增益精度等。DC增益精度表现了扩大器的线性功能，用百分比表明。R&S示波器DC增益精度手册给出的值一般在±1.5%，但实测值还会更小。关于小信号丈量，笔直灵敏度更为重要。它表现了对信号的扩大才干，单位用 mV/div或 V/div表明。众所周知，进行波形丈量时需求调整笔直旋钮，使波形尽量占满示波器整个显现栅格。示波器厂家也一般引荐使波形至少抵达80%以上的笔直区域。这样做的意图是使丈量傍边的量化噪声尽量小。比方，在2mV/div时丈量成果的量化差错必定会比1mV/div时大一倍。因而，在进行小信号丈量时，比方毫伏级乃至微伏级的信号，咱们需求将笔直灵敏度设置到最小才干尽或许的下降量化差错的影响。因为各个示波器厂家的笔直增益扩大器各不相同，因而表现出来的扩大功能也不一样，笔直灵敏度所能抵达的最小值也不一样。现在业内能抵达的最小笔直灵敏度为1mV/div。但这一目标并非一切厂家都能抵达。有的笔直旋钮能够调到1mV/div这样的小量程，但却不是扩大器真实的扩大，而是经过显现扩大（Magnification）的方法，相似于Zoom。图5能够看出，这种显现扩大抵达的小量程设置，尽管图片扩大了，但量化差错仍是大量程下，如10mV/div或5mV/div的等级。
图4 大量程设置下的波形
图5相似zoom方法的小量程设置
别的有些厂家笔直增益扩大器的才干能够抵达1mV/div的等级，而且无显现扩大，但却有带宽约束，即假如量程设置到小量程，如1mV/div，带宽就会被约束到200MHz，2mV/div时，带宽被约束到500MHz。这样关于一些高频的小信号测验就显得力不从心。
