低噪聲的重要性，源自電池技術(shù)及低噪聲、低電壓應(yīng)用的行業(yè)發(fā)展大勢(shì),，必須真正實(shí)現(xiàn)低電壓,，才能使移動(dòng)設(shè)備中的功率保持在很低的水平，否則電池很容易就耗干了,。這些因素正推動(dòng)著所有這些技術(shù)朝著低電壓的方向發(fā)展，精確的測(cè)試和評(píng)估系統(tǒng)成為必須的工具，而只有測(cè)試系統(tǒng)本身保持精確的低噪聲,，才能保證我們需要測(cè)量的信號(hào)不被湮沒在測(cè)試系統(tǒng)本身的噪聲中。這正是業(yè)界普遍面臨的測(cè)試挑戰(zhàn),。
讓示波器只顯示輸入信號(hào),，而不要摻雜其他的信號(hào)，就需要示波器更純粹地表征信號(hào),。提到最新推出的MSO 6,，工程師出身的泰克科技總裁Pat Byrne充滿興奮地說：“6系列MSO的關(guān)鍵特色之一，并不僅僅是低噪聲設(shè)計(jì),，而是實(shí)現(xiàn)了高分辨率下的低噪聲,，以及帶寬高達(dá)8GHz時(shí)候的低噪聲表現(xiàn)。因此,，這樣的采樣頻率,，這樣的噪聲性能，這樣的垂直分辨率,，真正代表了測(cè)量科學(xué)的前沿水平,。”
MSO6示波器前端低噪放ASIC TEK061實(shí)現(xiàn)了突破性的噪聲性能,，與普通示波器相比,，噪聲降低約75%（5mV/div,，1 GHz時(shí)）,。MSO6提供了多個(gè)低噪聲輸入，特別是在最關(guān)鍵的高靈敏度設(shè)計(jì)中,，提升了測(cè)量信心,。例如,，現(xiàn)代嵌入式設(shè)計(jì)要求干凈、精確控制的DC電源,，為ASIC和FPGA器件輸送信號(hào),。對(duì)這些應(yīng)用，6系列MSO使得設(shè)計(jì)人員可以以更高分辨率和準(zhǔn)確度測(cè)量DC電源軌道,，縮短了解設(shè)計(jì)中電源軌道上高頻影響源所用的時(shí)間,。
這里分享了準(zhǔn)確測(cè)量示波器噪聲的七條規(guī)則，篇幅限制，此處只列出三點(diǎn),，查看PDF文件閱讀全文,。
1.噪聲必須是測(cè)量出來(lái)的，而不是用眼睛看出來(lái)的,。
有儀器廠商的銷售在做演示的時(shí)候,，指著屏幕中間的軌跡線說：“看，這示波器噪聲看起來(lái)多小”,。但實(shí)際上評(píng)估噪聲差異是量化的,，而不是純粹用看的。示波器在獲取數(shù)百萬(wàn)個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)點(diǎn),，然后進(jìn)行壓縮,，顯示在顯示屏幕的像素中。選擇怎樣以看得到的方式壓縮數(shù)據(jù),，怎樣獲得輝度等級(jí),，是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。某些方法可能會(huì)把重要的數(shù)據(jù)平滑化,，其他方法可能會(huì)過分顯現(xiàn)噪聲尖峰,。也就是說，可視表示方法會(huì)受到怎樣?xùn)鸥窕壽E的影響,，而這和實(shí)際存在的噪聲一點(diǎn)兒關(guān)系沒有,。噪聲必須是測(cè)量出來(lái)的，而不是用眼睛看出來(lái)的,。
2.確保把兩臺(tái)示波器設(shè)置相同的滿刻度電壓,，而不是相同的伏/格。
現(xiàn)代示波器,，每個(gè)廠商都以不同的方式對(duì)屏幕分格,，泰克使用10格，而有些其他品牌示波器用8格,。如果8格示波器設(shè)置成100mV/div,，那么泰克示波器必須設(shè)置成80mV/div才能進(jìn)行同等比較。也可以把測(cè)得的噪聲除以滿刻度電壓,，按百分比測(cè)量噪聲,。不管是哪種方式，如果這兩臺(tái)示波器以不同方式對(duì)屏幕分格,，都不能直接對(duì)比某個(gè)V/div設(shè)置下的絕對(duì)噪聲,。
假設(shè)示波器 X在100mV/div時(shí)的RMS噪聲為3mV，但是屏幕為8格,。另一臺(tái)示波器Y在100mV/div時(shí)的RMS噪聲是3.5mV,，但是屏幕為10格,。示波器 X和示波器 Y哪一臺(tái)的噪聲更高？有人說,，在100mV/div下,，示波器 Y的 “噪聲更高” ,，事實(shí)真是這樣嗎,？正確的說法是，在100mV/div下,，示波器 X是8 * 100mV或800mV滿刻度,。3mV/800mV = 0.375%噪聲。在100mV/div下,，示波器Y有10 * 100mV或1V滿刻度,。3.5mV/1V = 0.35%噪聲。因此,，示波器 Y在100mV/div下的噪聲較低,，盡管其噪聲值看起來(lái)比較高。
大家可以看到,，為比較兩臺(tái)示波器在相同伏/格設(shè)置下的噪聲,，必須使用滿刻度的百分比，而不是絕對(duì)電壓,。如果想使用絕對(duì)電壓,，那么滿刻度必須相同。在上面的例子中,，示波器 Y應(yīng)設(shè)置成80mV/div才能進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)比 (10格 * 80mV/div 等于 8格 * 100mV/div),。
3.不要測(cè)量峰峰值噪聲，而應(yīng)該測(cè)量AC-RMS值
人們一般把示波器置于連續(xù)運(yùn)行模式,，測(cè)量峰峰值噪聲,。但是，這個(gè)值并不是無(wú)界的,，因?yàn)闇y(cè)量運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng),，這個(gè)值變得越大。如果兩臺(tái)示波器的噪聲相等,，那么數(shù)據(jù)處理速度更快的示波器顯示的峰峰值噪聲要高于處理數(shù)據(jù)較慢的示波器,。而RMS測(cè)量在統(tǒng)計(jì)上是有效的，沒有上面的峰峰值問題,。因此,，在我們?cè)u(píng)估示波器的噪聲的時(shí)候，應(yīng)該用專門的AC-RMS測(cè)量,，泰克示波器就有直接的AC-RMS選項(xiàng),。