你所不知道的事——底噪關(guān)乎生產(chǎn)力!
很多朋友都有購買耳機(jī)的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)我們穿梭在琳瑯滿目的電子市場(chǎng)中,各種造型和價(jià)位的耳機(jī)讓我們無所適從,有的耳機(jī)要價(jià)千元以上,而有的卻只賣幾元錢,差價(jià)令人咋舌。為何同樣是耳機(jī),售價(jià)卻如此懸殊呢?除了品牌含金量之外,決定性的因素當(dāng)然是產(chǎn)品的質(zhì)量。一般的用戶對(duì)于耳機(jī)質(zhì)量最直觀的感覺,就是音質(zhì)清晰程度。好的耳機(jī)給用戶帶來美妙的音符,差的耳機(jī)聲音干澀沙啞,或伴隨刺耳的電流聲。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/261805.htm從電子專業(yè)的角度分析,差的耳機(jī)被解讀為信噪比太低。信噪比(SNR,signal-to-noise ratio)是音箱回放的正常聲音信號(hào)與無信號(hào)時(shí)噪聲信號(hào)(功率)的比值。某款耳機(jī)的信噪比為80dB,即輸出信號(hào)功率是噪音功率的10^8倍,輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差則是噪音標(biāo)準(zhǔn)差的10^4倍。耳機(jī)信噪比數(shù)值越高,噪音越小,產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng),售價(jià)自然也就越高。
不僅耳機(jī)存在信噪比的問題,電子測(cè)試設(shè)備同樣很關(guān)注信噪比,就如示波器,其本底噪聲(簡(jiǎn)稱底噪)就是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)。作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備,如果示波器自身的底噪比較大,那么就很難衡量出被測(cè)信號(hào)的真實(shí)情況。我們都理解科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,那么底噪作為示波器技術(shù)的重要參數(shù),其好壞當(dāng)然也是關(guān)乎示波器的生產(chǎn)力了!
當(dāng)今的電子通訊行業(yè),芯片運(yùn)行速率越來越高、功耗越來越低。高速IC的供電通常為1.3V、1.5V等很小的數(shù)量級(jí),電源紋波/噪聲通常要求是小于+/-5%,有的甚至要求+/-2%;很多高速信號(hào)幅度僅有幾百毫伏,這些都對(duì)示波器提出了很高的要求。SIGLENT(鼎陽科技)攜手世界三大示波器品牌之一美國力科(Lecroy)聯(lián)合研發(fā)的SDS3000系列智能示波器,不僅具有高達(dá)1GHz帶寬、4GSa/s采樣率,觸摸屏、鼠標(biāo)和鍵盤操作等優(yōu)點(diǎn),且以其超低的底噪,在電源紋波和小信號(hào)測(cè)試方面占有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
圖一 SDS3000 WinCE智能平臺(tái)示波器
示波器的本底噪聲,與儀器使用的器件、硬件設(shè)計(jì)、信號(hào)處理等各方面都有關(guān)系。此外,我們?nèi)y(cè)試對(duì)比儀器噪聲的時(shí)候,還要注意影響噪音測(cè)試結(jié)果的因素很多,比如帶寬、采樣率、通道垂直分辨率、水平時(shí)基和通道耦合方式等??傮w來說,業(yè)界對(duì)此的共識(shí)如下:
帶寬越高,噪聲越大,因?yàn)閹捲礁卟杉降男盘?hào)諧波分量越豐富。
采樣率越大,噪聲越大,因?yàn)椴蓸釉骄?xì),所看到的信號(hào)細(xì)節(jié)越多。
通道垂直分辨率越高,噪聲越大,即垂直格度越細(xì),噪聲顯示越大。
水平時(shí)基分辨率越低,噪聲越大,即時(shí)基格度越粗,噪聲顯示越大。
對(duì)地耦合方式下噪音最小,因?yàn)橥饨缧盘?hào)和電磁環(huán)境干擾被隔離;如果要比較真實(shí)的儀器噪音,建議DC耦合,此時(shí)全帶寬開啟,所有示波器處于真實(shí)的測(cè)試環(huán)境中。
以下是SIGLENT SDS3054示波器的底噪測(cè)試圖:測(cè)試條件為500M帶寬、1mV/div垂直分辨率、500ns/div時(shí)基、4GSa/s采樣率,對(duì)示波器底噪峰峰值(Pk-Pk)進(jìn)行大樣本數(shù)的測(cè)量統(tǒng)計(jì)分析,最終得到的平均底噪僅為490uV。
圖二 SIGLENT SDS3054底噪值僅為490uV
下面我們?cè)賮韺?duì)比業(yè)界幾款較常見同級(jí)別示波器的底噪測(cè)試結(jié)果,分別是T公司的MDO3014、A公司的DSOX3014A和R公司的DS4014。由于各款儀器的帶寬、采樣率等指標(biāo)都略有不同,我們這里的比較盡量選擇相近的設(shè)置條件,但對(duì)SIGLENT SDS3054我們采用的測(cè)試條件是最嚴(yán)苛的。
首先是全球示波器市場(chǎng)份額第一的T公司經(jīng)典產(chǎn)品MDO3014:測(cè)試條件為100M帶寬、1mV/div垂直分辨率、400ns/div時(shí)基、2.5GSa/s采樣率(該產(chǎn)品所能達(dá)到的最大采樣率)。其測(cè)試結(jié)果為底噪統(tǒng)計(jì)平均值813uV。
圖三 T公司MDO3014底噪值813uV
我們?cè)賮砜磧x器龍頭廠家A公司的DSOX3014A,測(cè)試條件為100M帶寬、1mV/div垂直分辨率、500ns/div時(shí)基、4GSa/s采樣率。其測(cè)試結(jié)果為底噪統(tǒng)計(jì)平均值1200uV。
圖四 A公司 DSOX3014A底噪值1200uV
綜合以上測(cè)試結(jié)果,我們很容易看到SIGLENT SDS3000在最嚴(yán)苛設(shè)置條件下,仍然能做到業(yè)界同級(jí)別示波器中最小的底噪值490uV,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他同行的幾個(gè)同級(jí)別產(chǎn)品。SIGLENTSDS3000能取得如此輝煌的底噪對(duì)比戰(zhàn)績(jī),與其使用的低噪聲前端放大器和采樣芯片有很大的關(guān)系。眾所周知,SIGLENT是全球三大示波器品牌之一美國力科公司(LeCroy)的全球戰(zhàn)略合作伙伴,LeCroy公司從2007年開始就與SIGELNT開始密切合作。SDS3000是SIGLENT和LeCroy聯(lián)合研發(fā)三年而推出的重磅產(chǎn)品,雙方在技術(shù)和專利方面都有很大的投入,其中包括SIGLENT的第二代SPO超級(jí)熒光示波器專利技術(shù)(25萬幀/秒波形捕獲率), LeCroy的低噪聲前端放大器和X-Stream智能操作平臺(tái)等, LeCroy同時(shí)將該款前端放大器裝配在其全球熱銷的12位ADC高分辨率示波器HDO4000上。此外,SDS3000采用全球芯片巨頭TI提供的4GSa/s采樣芯片,其特點(diǎn)是單個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)4GSa/s,而非某些廠家采用的將兩個(gè)通道的獨(dú)立2GSa/s芯片在芯片外部進(jìn)行疊加實(shí)現(xiàn)4GSa/s,SDS3000的單芯片4GSa/s是采樣點(diǎn)精確可靠的重要保障。
SIGLENTSDS3000示波器簡(jiǎn)潔的智能操作體驗(yàn)、超低的垂直噪底給用戶帶來深刻的印象。國際一流供應(yīng)商的品質(zhì)保證,加上中國廠家的一貫成本優(yōu)勢(shì),相信會(huì)掀起示波器領(lǐng)域的新一輪換機(jī)高潮。我們也相信深圳鼎陽科技會(huì)在不久的將來推出更多質(zhì)量穩(wěn)定可靠,并具備價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)典產(chǎn)品。
評(píng)論