波器噪声

随机噪声有时也称白噪声，它在理论上是无界的，并服从高斯分 布。无界意味着由于噪声固有的随 机性，您在噪声表征测量中收集数 据越多，就会得到越高的峰峰偏移。 由于这一原因，像垂直噪声和随机抖动这类随机现象就应使用有效值（标准偏差）进行定义和测量。表 1 示出四种竞争500MHz 带宽示波器的有效值噪声本底测量值。每一种示波器都使用 50Ω 端接，设置为使用各示波器规定的最高采样率，在无信号连接条件下采集波形。 通常认为示波器的“基线噪声 本底”是示波器置于最灵敏设置（最 低 V/div）时的噪声电平。但今天市场上的许多示波器在最灵敏 V/div 设 置时有降低的带宽特性。如前所述，示波器是一种宽带仪器，带宽越高，通常噪声本底也越高。所以在您比较各示波器最灵敏 V/div 设置处的基线噪声本底特性时，您可能是在 把较低带宽示波器与较高带宽示波 器作比较，这不是同类事物的比较。 应在各示波器提供全带宽的最灵敏 V/div 设置处比较相同带宽的基线噪声本底。

许多示波器的评估者错误地仅测试示波器最灵敏设置时的基线噪声本底特性，并假定这一噪声幅度 适用于所有V/div 设置。示波器中实际有两个固有的噪声成分。其一是主要由示波器前端衰减器和放大器所贡献的固定噪声电平。示波器最 灵敏 V/div 设置处的基线噪声本底 是该噪声成分的很好近似。这一噪声成分居最灵敏设置时的支配地位，但示波器在不太灵敏设置（较高 V/ div）处使用时，这一噪声成分是可 以忽略的。

第二项噪声成份是基于示波器动态量程的相对噪声电平，它由特定 V/div 设置确定。当示波器置于最 灵敏设置时，可以忽略这项噪声，它 主要影响不太灵敏的设置。虽然示波器在高 V/div 设置时，波形并未表现出很大的噪声，但实际噪声幅度 可能相当高，您可比较表1中 1V/div 与10mV/div 测量的噪声电平。 Agilent MSO6054A 的这一相对有效值噪声成分近似为V/div 设置的 2%。 而 Tektronix 和 LeCroy 的 500MHz带宽示波器的相对有效值噪声成分 则为量程的3% - 4%。

在确定了固定噪声成分（近似 为基线噪声本底）和相对噪声成分后，您就能使用平方和的平方根公 式估计中间 V/div 设置下的噪声量。 从表 1 中的噪声测量结果可看到在 大多数V/div 设置下， Agilent MSO6054A 具有总体上最低的噪声特性。