验证频域示波器的灵敏度是否足够高,可以通过以下几种方法进行:
1. 内触发灵敏度检验
将示波器的电平钮居中,扫描方式拨至常态(NORM),并将V/div设置为50mV。
将信号源连接到示波器的CH1或CH2通道。
逐渐减小信号源的幅度,直到屏幕上的波形消失。
缓慢增加信号源的幅度,直到屏幕上出现稳定的波形,记录此时正弦信号的幅度,即为内触发灵敏度。
2. 外触发灵敏度检验
将示波器的触发方式置于外部(EXT)。
使用电缆将信号源的输出引到示波器的触发输入孔。
逐渐增加信号源的幅度,直到屏幕上的波形刚好出现,此时的幅度即为外触发灵敏度。
3. 信噪比与灵敏度计算
打开信号源,测得接收信号的交流分量的均方根值(Vrms),计算出信号的能量P1。
关闭信号源,测得噪声信号的Vrms,计算出噪声的能量P2。
计算有用信号能量:P3 = P1 - P2。
计算信噪比:S/N = 10 × log(P3/P2)。
计算灵敏度:灵敏度 = Pin / S/N。
4. 频域分析法
通过FFT(快速傅里叶变换)分析信号的频谱,可以更深入地了解信号中的噪声成分及其来源,这种方法适用于需要详细分析信号频谱的应用场合。
5. 使用已知信号源验证
使用已知幅度和频率的信号源(如正弦波信号发生器),设置为多个不同的幅度值(例如100mVpp、1Vpp、10Vpp)。
将信号源连接到频域示波器的输入端。
在频域示波器中测量信号的幅度和频率,并与信号源的已知值进行比较,确保测量值与已知值之间的误差在仪器规定的精度范围内(通常为±1%到±3%)。
6. 噪声水平验证
将频域示波器的输入端连接到信号源,但关闭信号源的输出。
在频域示波器中观察噪声底的水平,确保其符合仪器的规格(通常为-120dBm/Hz或更低)。
7. 动态范围验证
使用一个包含多个频率成分的信号源(如多频正弦波或调制信号),测量其频谱。
确保频域示波器能够准确测量信号的动态范围,包括主信号和低电平信号,动态范围通常应达到60dB或更高。
8. 谐波失真验证
使用一个纯净的正弦波信号源(如1kHz或1MHz),测量其谐波失真。
在频域示波器中观察信号的频谱,检查谐波成分的幅度,确保谐波失真水平符合仪器的规格(通常为-40dBc或更低)。
通过以上方法,可以全面验证频域示波器的灵敏度是否满足要求,从而确保其在EMI测试中的准确性和可靠性。