示波器通過計算平均值提高測量分辨率
2014/1/9 9:37:04
在某些功率測量應用中，常常需要測量大動態范圍的值，同時還需要細致地調整分辨率，以測量參數的微小變化。除了使用高分辨率數字轉換器之外，也可以使用其他采集方法來降低隨機噪聲，增加測量的有效動態范圍。例如求平均值和高分辨率采集。
求平均值要求測量的是重復信號。該算法對跨越多次采集的各時間段內的點求平均值。這樣可以降低隨機噪聲，提供更卓越的垂直分辨率。
垂直分辨率每增加一位，需要計算多少平均值？答案是每計算4個樣本平均值，便可將垂直分辨率增加1位。原理如下：
增加的位數= 0.5 log2 N，N = 計算平均值的樣本數。例如，對16個樣本求平均值，垂直分辨率將增加：位數= 0.5 log2 16 = 2.因此，有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位。
這種算法在垂直分辨率為12位時效果最好，因為再繼續增加下去，其他因數（例如示波器的垂直增益或偏置精度）將起到決定性作用。平均模式的優點是，它對示波器的實時帶寬沒有任何限制。缺點是它要求使用重復性信號，并會降低波形更新速率。在正常采集模式下與平均模式下捕獲的開關電源的Vds。
