提升Pico示波器分辨率：模拟偏置技巧与LVDS信号优化

本文主要介绍了如何利用Pico示波器的模拟偏置功能来优化低压差分信号（LVDS）的测量分辨率。LVDS信号是一种常见的数字信号，具有特定的峰峰值、共模电压偏置和电压范围。在测量这种信号时，如果没有正确使用模拟偏置，PicoScope 6404B这款8位分辨率、500MHz带宽的示波器可能无法充分利用其全部精度，尤其是在信号幅度较小的情况下。 首先，模拟偏置是通过向输入信号添加一个恒定的直流电压来工作的，这有助于将信号拉回到示波器的ADC（模拟到数字转换器）的可测量范围内。对于LVDS信号，如果其峰峰值只有350mV，而示波器的默认测量范围为±2V，大部分信号会被视为超出范围，导致分辨率严重受限。 在没有模拟偏置的情况下，即使示波器有8位分辨率，实际测量的信号只占用了约4.5位的有效位数，这是因为信号的量化噪声过大。通过计算得知，理论上的量化噪声约为15.6mV，这在放大后的信号中明显可见。 为了提升测量分辨率，文章建议在PicoScope软件中调整模拟偏置。通过将DC偏置电压设置为-1.2V（等于共模电压），可以消除共模成分，使信号对地电压集中在175mV左右。这样，可以通过将量程减小到±200mV，使测量范围更加匹配信号的实际幅度，从而显著提高垂直测量的分辨率。 总结来说，这篇文章教会了读者如何利用Pico示波器的模拟偏置功能，通过调整偏置电压和测量范围，有效地解决小信号测量时的分辨率问题，确保信号的准确捕捉和分析。这对于电子工程师在设计和测试LVDS和其他类似信号时，是一项实用且重要的技巧。