Page 57 - 助力製造業無痛轉型 智慧工廠教戰守則揭密

TEST & MEASUREMENT
測試與測量
採用多個顯示格維持動態範 圍不變
示波器(4通道)的一種常見用 法是犧牲示波器四分之一的動態 範圍，衰減各訊號使這幾個訊號 可以同時顯示在一個共用螢幕上 (圖1)。
圖1:衰減幾路訊號以顯示在單個顯示格(display grid)，意味著需犧牲動態範圍。
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最大限度提高示波器測量精準度
Arthur Pini，資深電子測試/量測工程師
提高示波器的精準度並不 難，但需要注重細節，本文 將探討多種改善示波器測 量的方法。
一般來說，數位示波器都被設 計成將其類比數位轉換器(ADC)的 完整範圍映射到全螢幕或幾乎全 螢幕的顯示格上。如果衰減來自每 個通道的訊號以使之顯示在全螢 幕的四分之一的顯示格(兩格)內， 就等於犧牲了兩個數位位元的動 態範圍。另外，為了將訊號跡線顯 示在特定的兩格內，還必須增加偏 置量，但偏置誤差又為讀數增加了 另外一個誤差源。
圖2:一個四區顯示(每個通道對應一個顯示區域)，顯示四路訊號的全動態範圍波形。
為解決上述問題，應該使用 多格(分區)顯示，並將每個通道訊 號顯示在自己獨立的顯示格中。這 樣，既無需對訊號進行衰減，也無 需電壓偏置，即可以全動態範圍顯 示多個通道訊號(圖2)。圖2中，一 個正交顯示器顯示具有全動態範
圍的四個顯示區域。 與圖1中每個圖形的跡線進行
這種方法獲得較低的訊噪比 (SNR)結果，可以查看通道1上的 訊號疊加(圖3)。
比較，請注意圖2中每個訊號都具 有更低的雜訊。利用更大的垂直刻 度讀數採集訊號來衰減輸入訊號， 可以減少訊號的垂直位移，但不會 減少示波器通道中的內部雜訊。
將以200mV/div精準度採集 的訊號衰減四倍後，以50MV/div 顯示時，就會呈現出更大的雜訊和 更低的解析度。而未衰減的正弦波
2021年12月 | www.eettaiwan.com