数字示波器是电子工程最常用的测试仪器,但由于示波器本身的底噪比较大,而且输入灵敏度和触发灵敏度都不够高,所以对于uV级的信号测量大部分的数字示波器都是束手无策。uV级的信号在医疗、材料分析等领域比较常见,如何对这么微弱的信号进行测试确实是一个难题。R&S公司凭借自身的技术优势成功开发了RTO数字示波器,完美地解决了uV级信号测试的难题。

       传统的数字示波器的底噪是mV级的,uV级的信号完全被噪声淹没了。即便某些示波器可以将底噪降低至100uV左右,但由于采用旁路模拟触发(触发通道与采集通道性能不一致),触发灵敏度不够,不能对小信号进行稳定有效的触发,无法完成对此类信号的测试。

图一:传统数字示波器模拟触发系统



       R&S(罗德与施瓦茨)RTO示波器创新性设计了HD高分辨率工作模式。在该模式下,通过指定带宽,在保证被测信号不受影响的情况下,通过降低带外噪声能量,提高测试信噪比,从而实现高达16Bit的垂直分辨率。通过HD模式,示波器底噪被降低至uV量级,为进行uV级小信号测量提供了技术保障。

图二:RTO1044 HD模式下的底噪曲线(50ohm, AC RMS值)


      一般来讲,当用示波器在低于10 mV/div 的档位进行测量时,通常会通过限制测量带宽的方法将噪声尽可能地压低。而 R&S RTO却不同:它甚至可以在最敏感的小信号档位提供全带宽,并且用超过 7位有效位的 A/D 转换器来进行信号量化。


图三:R&S示波器在垂直方向灵敏度达 1 mV/div 的全带宽测量


       同时,R&S RTO数字示波器还设计了创新的数字触发系统,使信号采集和触发在同一通路上完成,保证了触发带宽和低至0.1div以下的触发灵敏度。



图四:R&S RTO/RTE系列示波器数字触发系统 


      下图展示了利用RTO示波器对20MHz 50uV RMS正弦信号的实时测试结果,可以看到RTO示波器对这样小的信号仍可进行稳定触发和准确测量。


图五:RTO示波器测试实例


       通过上边的介绍我们可以知道,R&S示波器在uV级信号处理上具有独特的优势,通过HD高分辨率模式和数字触发,完美地解决了uV级信号的测试难题。R&S RTO示波器具备600MHz、1GHz、2GHz和4GHz总共4种带宽,采样率高达20GS/s,标准存储深度高达80MS。北京凡实作为R&S公司华北地区的授权代理商,具备强大的技术支持能力,如果有任何有关示波器的技术问题,欢迎随时联系我们。

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文章来源北京凡实测控技术有限公司   文章链接:http://www.beijingfanshi.com/RSSBQXXCS


2018年11月09日

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R&S RTO示波器--uV级信号测试的完美解决方案

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