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¿Cómo mejorar la precisión de la medición del osciloscopio?

La precisión de la medición del osciloscopio se refiere al grado en que la forma de onda medida por el osciloscopio restaura las características de la forma de onda real. Veámoslo en tres partes:

1. Medición del tiempo horizontal

La medición horizontal tiene parámetros como la frecuencia de la forma de onda, el período y el tiempo de subida y bajada. Si desea restaurar los parámetros de tiempo de la forma de onda con mayor precisión, primero debe considerar el teorema de muestreo de Nyquist. Por lo tanto, durante cada proceso de medición, debemos prestar especial atención al hecho de que la frecuencia de muestreo real disminuirá a medida que aumente la base de tiempo. Si necesita medir con precisión el período de una señal de alta frecuencia, debe tener una frecuencia de muestreo mayor que el doble de la frecuencia de la señal que se está midiendo. Cuanto mayor sea la relación, más densos serán los puntos de muestreo en teoría y más estables serán. señal periódica que se muestra en la pantalla del osciloscopio.

En segundo lugar, debemos considerar el problema de la fuga de forma de onda. Cuando ocasionalmente aparece una señal anormal en la señal, preferimos que aparezca durante el proceso de adquisición del osciloscopio. En el mercado, la señal no se puede recopilar durante el procesamiento de datos de conversión AD, lo que se denomina "zona ciega del osciloscopio". En este caso, intentamos utilizar una frecuencia de muestreo menor que la frecuencia de la señal que se está midiendo. En este caso, intentamos utilizar una profundidad de almacenamiento menor para acortar el "tiempo de la zona muerta" y garantizar que las señales de incidentes anormales se capturen con una mayor probabilidad.

2. Medición de amplitud vertical

La mayoría de los osciloscopios digitales del mercado utilizan Flash ADC paralelo. La característica de este chip de conversión analógico a digital es realizar análisis en paralelo del voltaje recopilado. Se mejora la velocidad de conversión de analógico a digital y, al aumentar el número de bits ADC, los voltajes recopilados se pueden comparar e identificar con mayor precisión. Aunque hemos escrito antes que los osciloscopios no son adecuados para mediciones estáticas de alta precisión, en las pruebas de señales de alta frecuencia, todavía depende del número de bits en el ADC: cuantos más bits haya en el ADC, mayor será la resolución vertical del ADC.

3. Múltiples mediciones estadísticas

Para cualquier medición física, todos sabemos que el valor medido es un valor aproximado. Existen errores accidentales y errores sistemáticos en la medición Para obtener valores de medición con valor de referencia, es una práctica común medir los valores estadísticos varias veces. En las mediciones de osciloscopio, como las pruebas de diagrama de ojo, muchos estándares requieren que los datos se acumulen a 1 Mbit. En las pruebas de tasa de error de bits, si desea que la tasa de error de bits del sistema bajo prueba sea inferior a 10 ^ (-12), entonces. se deben realizar al menos 3*10^. Sólo con una medición de 12 dígitos el nivel de confianza puede ser superior a 95. Por lo tanto, en lo que respecta a la medición en sí, si se pueden obtener resultados de prueba más significativos por unidad de tiempo, significa que la confianza en los resultados es mayor. Esta es la "velocidad de medición del osciloscopio".

Si queremos medir el tiempo de subida de una señal periódica, cuando capturamos varios ciclos a la vez y promediamos las mediciones del tiempo de subida para cada ciclo, entonces esta medición es mejor que medir uno solo. los ciclos son más fiables y aprovechan mejor los datos que se han capturado, por lo que esta medición de varios ciclos es "más rápida" que obtener una medición del tiempo de subida de un solo ciclo.

Por ejemplo, los osciloscopios MDO34, MSO46 e incluso las series MSO5 y 6 de Tektronix han agregado capacidades de gráficos a las mediciones automatizadas, aprovechando al máximo los datos capturados y logrando mediciones más confiables.

Espero que el contenido anterior te sea útil.