Шумовая дорожка (случайный шум)

Все современные цифровые осциллографы независимо от производителя имеют заметную шумовую дорожку.

Амплитуда отображаемого на экране цифрового осциллографа шума (как собственного, так и шума в измеряемом сигнале) зависит от многих факторов, в т.ч. частоты дискретизации, включенной яркости сигнала, персистенции (инерции обновления экрана), и от полосы пропускания осциллографа.

Для оценки уровня случайного шума можно воспользоваться, например, данными из руководства пользователя осциллографов серии MSO/DPO3000 компании TEKTRONIX.

Из приведенных в таблице значений видно что, для осциллографа DPO3032 (300МГц) RMS значение случайного шума составляет 140 мкВ + 6% от цены деления вертикальной развертки.

Таким образом, для одного из самых чувствительных диапазонов данного осциллографа - 2 мВ/дел, величина случайного шума составляет:

140 мкВ+0,06*2мВ=140 мкв+120 мкВ = 260 мкВ.

Следует учитывать, что пиковое значение больше действующего (которое в отличие от RMS легко измерить курсорами при включенном бесконечном накоплении) примерно в 6 раз, т.е.

пиковое значение составит 260 мкВ*6=1,56 мВ.

Таким образом, при выборе чувствительности осциллографа 2 мВ/дел, это составит 0,78 клетки.

Фактически, если включить на осциллографе с полной полосой 300 МГц (подключенному к земле через нагрузку 50 Ом), и включить режим бесконечной персистенции на развертке 2 мВ/дел, то увидим шумовую дорожку 0,8 деления!

Аналогично можно посчитать, что если включить фильтр ВЧ 150 МГц, то дорожка получится 200 мкВ (80 мкВ+120 мкВ) RMS или 1,2 мВ пик или 0,6 деления.

Cледует отметить, что осциллографы других известных производителей имеют сопоставимые шумовые характеристики и на самых чувствительных развертках показывают аналогичную шумовую дорожку.

На иллюстрациях ниже приведены параметры шумовых дорожек для осциллографов Tektronix DPO3012 при полной полосе пропускания (рис.1) и при полосе 20 МГц (рис.2):

Рис.1. Шумовая дорожка при полной полосе пропускания

Рис.2. Шумовая дорожка при полосе пропускания 20 МГц

Как было сказано выше, осциллографы других известных производителей имеют сопоставимые шумовые характеристики и на самых чувствительных развертках показывают аналогичную шумовую дорожку. В качестве примера приведены параметры шумовых дорожек для осциллографов АКТАКОМ АОС-2282 (рис.3 и рис.4):

Рис.3. Шумовая дорожка при полной полосе пропускания

Рис.4. Шумовая дорожка при полосе пропускания 20 МГц