实时示波器测试小信号的技巧

首先，当然如第一部分所论述，选择一款性能足够的示波器是最重要的。

图1  多通道波形分别放在不同的Grid

关于高分辨率模式的说明，请参考MXR云马拉松第三站的文章《是德示波器的精确测量源自什么》。Hi-Res的缺点是带宽下降，因此需要确保此时示波器的采样率和可用带宽对被测信号足够，以免发生混叠。

在平均模式下，可以通过若干次波形直接平均，直接滤除随机噪声，但是必须是重复信号，且平均模式采集到的数据不能支持FFT分析。

可以采用带通或者低通滤波器降低示波器的本底噪声。

通常示中端波器都会标配提供硬件滤波器20MHz和200MHz，这两个滤波器用于一般电源纹波测试均已足够。

图2  硬件20/200MHz带宽限制

针对一些有特殊要求的小信号测试，需要灵活进行自定义带宽限制则可以在Math数学运算里选择 Low Pass / High Pass 等滤波器。

图3  Math运算里支持的数学滤波器

在某些场合下必须使用外部探头连接信号，考虑到探头具有衰减倍数，通常外部连接附件衰减多少倍，示波器自动识别探头型号和衰减倍数会自动放大多少倍，因而同步放大示波器的本底噪声，进而淹没小信号。当然涉及探头的使用，尽量短的接地回路也是必须的，以免耦合更多噪声。

对于一些带直流偏置的小信号，在卸载直流偏置电压后再调节垂直刻度展开信号到最大显示线性范围，才能得到最准确的测量结果。因此示波器的垂直偏移设置能力有时对小信号测试就非常重要。一般示波器的垂直刻度设置较小的时候，其垂直偏置也会降低，因此这时可以考虑借助外部探头的垂直偏移设置。

如下图示，选择正常模式，调节示波器通道偏移旋钮可控制示波器的通道本身的垂直偏移，测量差分信号时选择此选项。选择探头控制，可以直接卸去探头放大器前端输入处的 VDC ，使用差分探头测量单端信号时，请选择此选项。通过使用探头本身自带偏移，调节通道偏移旋钮现在可以控制探头的垂直偏移，从而允许在信号到达放大器之前从输入信号中减去偏移的直流电压。

图4  采用探头的垂直偏移卸去信号上的直流分量

以Keysight经典的差分探头113xB系列为例，探头本身就可以支持±12V垂直偏移，针对带直流偏置的小信号提供了灵活的测试能力。