圖 2 改進(jìn)的脈沖幅度比較法原理框圖
由于比較前后的信號(hào)均經(jīng)過(guò)同一電路,數(shù)字示波器的偏置誤差、直流增益誤差等因素作用等同,消除了這 些系統(tǒng)誤差的影響,可以達(dá)到較高的測(cè)量準(zhǔn)確度(下文有詳細(xì)的實(shí)例分析)。如果電壓源自身帶有數(shù)值顯示并滿足所需準(zhǔn)確度要求,可省去數(shù)字多用表,進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。 目前,數(shù)字示波器幾乎全部具有波形存儲(chǔ)功能,因此該方法的關(guān)鍵也就在于高靈敏度下的偏置能力。不同示波器有差異,對(duì)于一般的脈沖幅度,如示波器自帶的 500mV、1V 方波,可達(dá)到相當(dāng)于 1 萬(wàn)線以上分辨力的平 衡顯示,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量;而對(duì)于小于 20mV 的小幅度脈沖,一般數(shù)字示波器垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)最小為 1mV/div, 以 50 線/div 計(jì),平衡顯示時(shí)對(duì)應(yīng)分辨力在 1000 線以內(nèi),因此測(cè)量不確定度大于 10-3 量級(jí)。如果有高靈敏度數(shù) 字示波器產(chǎn)品,可以提高其測(cè)量準(zhǔn)確度。鑒于小信號(hào)本身技術(shù)指標(biāo)差些,經(jīng)分析某些情況下仍可以使用。
3.改進(jìn)的脈沖幅度比較法的測(cè)量方法和特點(diǎn)
改進(jìn)的具體操作步驟為:將被測(cè)脈沖信號(hào)接入數(shù)字示波器,示波器上顯示出波形后,利用其偏置功能使波 形頂部居中顯示,不斷減小垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù),使細(xì)節(jié)充分顯示。存儲(chǔ)該波形并顯示可打開(kāi)數(shù)字示波器水平光標(biāo), 調(diào)節(jié)光標(biāo)使其剛好壓在波形頂部。波形見(jiàn)圖 3(a)。斷開(kāi)脈沖信號(hào),將直流電壓信號(hào)接入示波器同一通道,幅度 與脈沖頂部值相當(dāng),細(xì)調(diào)電壓幅度,使之與存儲(chǔ)的波形頂部或光標(biāo)達(dá)到最佳重合。讀取此時(shí)直流電壓幅度,即 為脈沖頂部值。如果直流電壓源讀數(shù)不夠準(zhǔn)確,可再接入數(shù)字多用表讀取其電壓幅度。波形見(jiàn)圖 3(b)。利用偏 置功能將波形底部顯示在屏幕內(nèi),方法同上,讀取波形底部值。脈沖頂部值與底部值相減,即得脈沖幅度值。