如何用模拟偏置实现Pico示波器分辨率最大化

图 7 模拟偏置下的信号

　　图8 ±200mV 量程下的偏置信号

　　图 9 ±200mV放大的偏置信号

　　交流耦合

　　当示波器没有直流偏置功能，或者直流偏置电压不够时，也可以通过输入端的交流耦合来移除DC电压。当然，只有具有一个稳定DC分量的信号才可以采用这种方法，例如测量直流供电电源的纹波电压。但是直流电源的纹波信号并不是完全对称的，因此没有一个稳定的平均电压，所以平均基线会上下波形，所以想要精确测量是不太可能的。

　　首先，这里有一个用交流耦合测试的成功案例：一个10V的直流信号上叠加正弦纹波(图10)。放大该信号，表现出ADC分辨率不高的效应(图11)。通过交流耦合移除DC偏置，从而可以让我们可以选择一个更加灵敏的测量量程。现在我们几乎用了示波器的全分辨率(图12)。

　　如果用相同的方法，即交流耦合，测试LVDS信号，如果是稳定的数据流，那么结果是可以的接受的。但是，如果在长时间稳定电平上出现一个偶发数据，那么AC耦合电容将开始充电，产生一个无法预测的偏置电压，随着时间而消退(图13)。方法波形，显示一个单独的脉冲，但是我们不能做任何DC测量，因为没有固定的参考地。

　　图10 10V rail with ripple

　　图11 分辨率不够时，采集到的纹波

　　图12 交流耦合时采集到的纹波信号

　　图 13 交流耦合下的LVDS偶发脉冲测试

　　结论

　　本文用一个低压差分信号为例，讲述了如何用Pico示波器的模拟偏置功能将仪器的灵敏度提高到原来的10倍，这意味着将垂直测量分辨率提高了10倍。同时，也介绍了交流耦合在测量稳定波形，例如电源供电电平上的纹波信号和串行数据流时 对垂直分辨率利用率的提高也是非常有用的。