在電子測量領域,示波器的本底噪聲直接影響信號測量的精度與可靠性。普源精電(RIGOL)的DHO900系列數字示波器通過創新技術架構,將本底噪聲降至行業領先水平,為精密信號分析提供了全新解決方案。以下從技術原理、核心優勢及實際應用場景三個維度,深入解析其如何實現信號純度的突破性提升。
技術原理:三重降噪架構構建純凈測量基底
DHO900采用“模擬前端優化+高分辨率ADC+數字信號處理”三重降噪架構,從信號采集到處理的每個環節精準抑制噪聲干擾。其模擬前端通過定制低噪聲運算放大器與精密匹配電路設計,將輸入通道噪聲降至0.5mVrms以下(典型值),較傳統示波器降低40%。高分辨率ADC(垂直分辨率達12bit)則通過提升量化精度,將量化噪聲壓縮至信號幅度的1/4096,確保微弱信號細節不被數字轉換過程淹沒。最后,基于FPGA的數字濾波算法對采集數據進行實時降噪處理,通過自適應頻譜分析動態抑制寬帶噪聲,形成“硬件低噪+軟件智能降噪”的雙重保障。
核心優勢:超低本底噪聲帶來的測量革命
1. 微弱信號“可視化”能力:在測量1mVpp級微弱信號時,DHO900的本底噪聲僅為信號幅度的5%,傳統示波器通常超過20%。這意味著工程師能清晰觀測到低至μV級的信號波動,例如生物電信號采集或傳感器輸出分析中,原本被噪聲掩蓋的生理信號特征得以完整呈現。
2. 電源紋波高精度分析:在開關電源測試場景,DHO900可將20MHz帶寬內的噪聲抑制至2mVrms,配合其1GSa/s實時采樣率,能準確捕獲電源紋波的峰峰值與頻譜分布。實測顯示,其紋波測量誤差較同類產品降低60%,滿足軍工級電源測試標準。
3. 動態信號保真度提升:針對雷達信號、通信脈沖等瞬態信號分析,DHO900通過極低本底噪聲與超寬帶寬(最高2GHz)的組合,實現信號邊沿失真度<0.5%,確保高頻成分與低頻包絡同時精準還原,避免因噪聲導致的信號特征誤判。
應用場景:從實驗室到工業現場的全面賦能
半導體器件測試:在MOSFET開關損耗評估中,DHO900可分辨柵極驅動信號中5mV級的振鈴現象,助力工程師優化驅動電路設計。
醫療設備研發:用于ECG信號采集時,其超低噪聲基底確保電極接觸噪聲與儀器本底噪聲分離,提升診斷數據可信度。
新能源汽車測試:對電機控制器的PWM信號進行頻譜分析時,DHO900可將諧波測量分辨率提升至-90dBc,滿足電磁兼容性(EMC)嚴苛標準。
通過系統性技術創新,DHO900系列示波器重新定義了高精度信號測量的基準。其超低本底噪聲不僅解決了傳統示波器在微弱信號測量中的瓶頸,更拓展了電子測量技術在極端場景下的應用邊界,為精密電子系統設計提供了前所未有的洞察力。
審核編輯 黃宇
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