动态范围测量

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1、偏置、动态范围和压缩如何影响测量应用指南简介如果您在工作中使用了AgilentInfiniiMax探头，您可能知道如何在单端或差分模式下应用偏置，但对于采用偏置后对测量的影响却未必有一个清晰的印象。根据探头类型和信号性质的不同，使用的偏置也不同。应用指南1451提供了探头偏置模式的有关信息，让您了解和使用InfiniiMax有源探头的偏置，但它不包括信号偏置如何影响探头放大器动态范围等内容。在本应用指南中，我们将为您解读信号偏置和示波器/探头放大器偏置与探头放大器的动态范围之间的交互影响。第1节:问题:不同设置产生不同结果第2节:偏置的内部原理a)单端信号的单端操作b)单端信号的差分操作c)差

2、分信号的差分操作第3节:建议方法第4节:如何辨别探头放大器是否已进行压缩第5节:结论第6节:InfiniiMaxI、II和III技术指标概览第7节:其他资源问题:不同设置产生不同结果图1的屏幕快照显示了使用两个探头对同一个单端信号进行探测。通道4(粉红/红色)在探测时采用差分探头，探头设为"单端"模式；通道2(绿色)在探测时采用同一差分探头，但设为"差分"模式。哪种测量是正确的呢?通道4显示的是正确的测量。输入是一个3.3V峰峰值幅度(额定值)单端信号，采用1.5V偏置。为什么这些设置会导致不同的结果?为什么通道4的数据是正确的呢?SamesigSSaamnaldoubleprobedWhic

3、hichmeasurememeasuntiscorrect?信号偏置能够耗尽探头的动态范围。当您将"被测信号"(Signalbeingprobed)对话框设为"单端"时，探头会将偏置应用于探头放大器并保存动态范围。当您将"被测信号"(Signalbeingprobed)设为"差分"时，所有偏置均会施加在示波器前端，并且信号偏置会耗尽探头放大器的动态范图1.在上面屏幕中,使用不同设置对同一单端信号探测两次,得到两个不同的结果围。当信号超过探头放大器的动态范围时，探头就会提示"即将被压缩"。这常常导致信号幅度小于原来的大小，或者出现谐波失真。此处的压缩更确切地应该称为"增益压缩"，但也称为"过驱动

4、"、"限幅"和"非线性操作"。2偏置的内部原理让我们先了解如何在InfiniiMax有源探头放大器上应用偏置。您可参阅应用指南1451"了解和使用InfiniiMax有源探头的偏置"(http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5988-9264EN.pdf)或者只需回顾以下概览。应用指南1451总结如下:1.如使用单端探头探测单端信号，并将"被测信号"(Signalbeingprobed)设为单端，此偏置会应用于探头放大器。2.如使用差分探头探测单端信号，并将"被测信号"(Signalbeingprobed)设为单端，此偏置会应用于探头放大器。3.

5、如使用差分探头探测差分信号，并将"被测信号"(Signalbeingprobed)设为差分，此偏置会应用于示波器。图2.在"探头设置"菜单中,使用单选按钮指示您正在探测的信号类型在任何情况下，使用示波器上较小的垂直旋钮(偏置控制旋钮)均能改变施加在信号链上的物理偏置；而不仅仅是只能在屏幕上上下移动信号。为"被测信号"选择不同的值可改变偏置的施加位置。当为"被测信号"选择差分设置时，此偏置将应用在示波器上。此时，偏置会应用于示波器前端。由于探头放大器是一个差分放大器，因此它会抑制所有的共模偏置(当然，会有某种程度的限制)。放大器因而可将其所有动态范围用于感兴趣的信号，而非用于偏置。探测单端信号时

6、使用探头偏置探测差分信号时使用通常示波器通道偏置差分放大器探针+端+示波器通道探针-端注:如使用单端探头,探头示波器请去除当前不使用的探针-端图3.此示意图清晰地阐释了在两种不同模式下如何使用偏置3偏置的内部原理(续)当您将"被测信号"设为单端时，此时偏置将应用到放大器上。此偏置会添加(或被去除，取决于旋转旋钮的方向)到放大器的正极。如此操作可将信号置于放大器的动态范E2655B性能验证夹具中心带状线=围之内。您可用此方法探测具有大直流偏置的较小Vp-p信E2675A点测探头的正极号。让我们举例说明:假设您有一个采用3V偏置的50mVp-p实际信号通过E2655B中心带状线输入到信号。(见图4

7、和图5:下面的情境1。)为了使信号有一个良好CH1,为表层走线,较宽平面采用接地的分辨率，可将示波器设为10mV/格。此时示波器的偏置通常很小。在此情况下，如果不使用探头放大器的自身偏置，就无法使信号处于示波器的量程之内。另一方面，如果您对一个具有较大Vp-p的单端信号施加一个较大偏置，并且又未去除探头放大器的偏置，信号偏置就会耗尽探头放大器的动态范围，探头放大器也会进行压缩。使用探头放大器的自身