¿Cuál es el nivel de ruido como leer en mi osciloscopio?

Question

El de arriba es lo que yo estoy viendo en mi osciloscopio. Es zener del diodo de ruido. Ámbito de aplicación del conjunto de 0.5 V/div verticalmente, y de 1 ms/div horizontal. El osciloscopio tiene un ancho de banda de 20MHz, pero el ruido no cambia mucho a altas velocidades. Ciertamente no se puede ver las ondas individuales a 20MHz.

La traza es de alrededor de 5 divisiones (esto puede ser difícil de hacer en mi imagen). 5 divisiones = 2.5 V de la parte superior poco de verde a fondo poco de verde, a juzgar por los ojos. El tiempo de ver, el mayor algunos de los picos puede ser visto a ir. Esa es la naturaleza estocástica de ruido blanco.

¿Qué tiene esto de 2.5 V representan? No puede ser RMS ya que es sólo algo de verde que puedo ver. Es un poco de pico a pico, pero uno que cambia dependiendo de cuánto tiempo usted lo mira. Hay una regla de oro para determinar una X voltios/sqrt(hz) valor? Hojas de datos de dar los valores de ruido de los amplificadores. Ellos deben ser capaces de medir de alguna manera.

Answer 1

Hay un truco para estimar la amplitud del ruido de la pantalla si usted tiene dos canales del osciloscopio. En primer lugar, apague cualquier mecanismo de disparo.
Aplicar el mismo ruido de la señal a ambos canales para que usted vea algo como esto:
[ Ahora deslice un seguimiento más de cerca a los otros. A medida que se acercan, el espacio oscuro entre las dos trazas se vuelve más brillante, pero aún se puede ver dos "picos" de brillo (uno arriba y uno abajo). Deslizamiento más aún, el espacio oscuro entre las dos trazas aumenta en brillo. En algún momento, el brillo entre las dos trazas parece constante (por favor disculpen el crudo de edición):
Ahora quitar el ruido de los dos canales y medir el desplazamiento de dos canales. Esta es una estimación aproximada de RMS de ruido. Es probablemente una mejor estimación de "eyeballing" uno de traza.
Ya que el ruido puede ver tiene un "brillo", que corresponde a una distribución de gauss, el brillo de una traza, tiene un perfil como este:

acumulativa de la distribución del ruido relacionadas con RMS

Answer 2

Como usted dice, el pico no está bien definida para el ruido. Es por eso que un opamp, nada realmente que define el ruido, medidas como el RMS.

Buscar la distribución Normal, la wikipedia, por ejemplo. Cuando las personas quieren saber cómo picos de ruido se comportan, se suele trazar el Acumulables Función de Distribución. Se dará a figuras como (estos de la memoria será de malo en detalle, pero están en lo correcto en 'sentir') ruido de 6 db por encima de RMS de 1% del tiempo, y 11dB por encima de RMS para 0.000001 del tiempo, para un subyacente de la distribución Gaussiana.

Answer 3

el pico-a-pico de ruido de una señal es 8 veces mayor que la de la raíz cuadrada media (RMS) valor del ruido.

Sin embargo, a juzgar por el que se mejora el brillo no es Gaussiana debido a su método de medición.

4 div x 0.5 V/div p-p o \$2V_{pp}\$ equivale a \$0.25 V_{rms}\$ o \$105dB\mu V\$ 20 mhz o \$56\mu V/\sqrt Hz\$ o \$35dB\mu V/\sqrt Hz\$

Más probablemente debido a la asimétrica picos, y la coincidencia de interior y exterior de los sobres, el azar pp ruido es sólo la parte blanca alrededor del 70% de 4 divisiones o hacia abajo 3dB desde arriba o \$32dB\mu V/\sqrt Hz\$ ... (respuesta final :)

Answer 4

Aquí es un aproximado de manera de obtener un nivel de ruido en un osciloscopio analógico:

Uso de doble traza modo, y poner la misma señal de ruido en el seguimiento de la segundo con la misma configuración. Cambiar el desplazamiento entre las dos ruido de las señales de modo que las dos bandas claras apenas toque, pero ya no hay un visible más oscuro de la brecha entre las bandas de ruido. A continuación, desconecte las sondas y observar la diferencia entre los dos canales. Este desplazamiento es el "nivel de ruido'. Esta técnica es buena para mediciones relativas, pero no está calibrado.

El ancho de banda del osciloscopio ruido es el ancho de banda completo del osciloscopio, como acerca de 20MHz en su ámbito de aplicación. Es la suma del ruido añadido a través de todo el rango de frecuencia del ámbito de aplicación. No es un 'spot ruido de medición como las del opamp hojas de datos.

Un osciloscopio tiene un ruido marcador y puede medir RMS y pico-a-pico de ruido.

Un analizador de espectro puede medir el nivel de ruido en un lugar de la frecuencia. Usted puede ajustar el ancho de banda del receptor en el analizador. Como el analizador de ancho de banda disminuye por un factor de 10, el piso de ruido de las gotas por 10dB. La extrapolación de esta medición a 1 db es el 'por raíz de Hertz' nivel de ruido. Conseguir el nivel de ruido a partir de esta medición es un poco difícil, debido a los diversos factores de corrección. Bueno analizadores de espectro de tener un 'ruido marcador" que proporciona una automática de ruido de lectura en un lugar de la frecuencia.

Keysight tiene mucho más de lo que usted siempre quiso saber acerca de la medición de ruido. Mucha de la información acerca de la medición de niveles de ruido muy bajo. Para los cálculos de cómo un analizador de espectro de ruido marcador funciona, consulte la pregunta frecuente ¿Cómo funciona el ruido de la función de marcador de trabajo en mi analizador de espectro?

Un buen libro que explica estas mediciones es el Espectro de la Red y de las Mediciones.