示波器的高分辨率特性

更科學(xué)的指標(biāo)是信號(hào)與噪聲失真比(Signal to Noise andDistortion Ratio, SINAD)，以及有效位數(shù)(ENOB)。SINAD的測(cè)量需要輸入一定頻率、一定幅度的高信噪比正弦波給示波器，計(jì)算信號(hào)功率和噪聲失真功率之比。ENOB在數(shù)學(xué)上可以通過SINAD計(jì)算得到。SINAD、ENOB與輸入信號(hào)頻率、幅度的大小以及示波器的工作狀態(tài)都有關(guān)。
HRO不僅ADC位數(shù)比其他實(shí)時(shí)示波器高，也有極低的噪聲水平。其典型的信噪比為55dB，而8位示波器一般只有35～40dB。圖3是將一個(gè)多諧波信號(hào)分別輸入到8位和12位示波器，轉(zhuǎn)化到頻域觀察的圖形。兩者頻域的垂直刻度和基準(zhǔn)都一樣?？梢钥闯?，12位示波器的頻域噪底比8位示波器低大約lOdB。我們來看一個(gè)實(shí)際的測(cè)試案例：需要對(duì)某開關(guān)電源產(chǎn)品中的功率MOS管進(jìn)行分析。其中有一個(gè)測(cè)試項(xiàng)是MOS管導(dǎo)通損耗。分別用電壓和電流探頭測(cè)量漏源電壓Vds與漏極電流Ids，在示波器上將兩個(gè)波形相乘得到功率波形，導(dǎo)通期間的功率就是導(dǎo)通損耗。由于在導(dǎo)通期間，Vds與Ids的值都很小，和8位示波器的量化誤差相當(dāng)。可以將Vds波形導(dǎo)通時(shí)的波形放大觀察，同樣也會(huì)出現(xiàn)前文提到的臺(tái)階狀現(xiàn)象。而HRO的高分辨率特性使這種誤差大大減小。通過對(duì)比測(cè)試，8位示波器測(cè)量的導(dǎo)通損耗是1. 5W，HRO測(cè)量的導(dǎo)通損耗是688mW。使用低分辨率示波器的工程師，也許會(huì)花費(fèi)很多精力物力去降低導(dǎo)通損耗，殊不知測(cè)量結(jié)果主要是量化誤差。而HRO的高分辨率特性使這種誤差大大減小。通過對(duì)比測(cè)試，8bit示波器測(cè)量的導(dǎo)通損耗是1. 5W，HRO測(cè)量的導(dǎo)通損耗是688mW：使用低分辨率示波器的工程師，也許花費(fèi)很多精力物力去降低導(dǎo)通損耗，殊不知測(cè)量結(jié)果主要是量化誤差。
總結(jié)：
示波器的高分辨率特性，使其特別適合測(cè)量和分析微小變化的信號(hào)，如高精度傳感器和執(zhí)行器：心電、腦電等
微弱生理信號(hào)：電源噪音計(jì)和紋波：無線中頻信號(hào)等等。