DM3068数字万用表的优点及其在弱信号测量中的应用
图4是用DM3068的数据绘图功能重新测试该电源电压得到的电源波形,图形左侧是历史数据的波形,图形右侧是实时波形。从实时波形中可以清楚地看到幅度约为4.4mVpp的正弦纹波,进一步推算可以得出正弦波频率约为50Hz。能量如此强的50Hz信号会给精密电路带来很大的干扰。 本文引用地址: //m.amcfsurvey.com/article/194396.htm
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131127/194396_2_0.jpg)
图4 万用表测试结果
频谱仪受频率测量范围和频率分辨率的限制,很难发现这个50Hz电源干扰。DM3068在低频时域测量中的高速、高精度、低噪声和高频抑制力强等特点正好弥补了示波器和频谱仪的不足,有助于揭示“灵异事件”的真相。
用直方图发现隐蔽干扰
当信号/干扰极微弱,并淹没在电路自身的噪声中时,借助直方图统计分析方法可以将其暴露出来。
DM3068具备实时直方图统计功能,结合低噪声和大动态范围的特性,有助于测试微弱信号和干扰。
图5是使用直方图观测被本底噪声淹没的信号的实例。图左侧是电路本底噪声的时域波形(下方,垂直方向是时间轴方向。下同。)及其直方图,该噪声基本符合高斯分布,认为是白噪声。图右侧是电路加入一个3μVpp左右的脉冲方波后的测试结果。对比时域波形,右侧信号波形跟左侧白噪声波形很相像,电压平均值也相接近,不能直观地判定两种波形的区别。但是对比两者的直方图可以明显发现两种信号的区别,而且通过右侧直方图可以推断加入的信号有低电平分量,且该低电平分量出现概率不大,近似于占空比很小的负脉冲。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131127/194396_2_1.jpg)
图5 直方图发现淹没的信号
超低功耗电路的电压、电流测试
超低功耗电路测试通常要求仪器能够测试nA级弱电流,同时电压测量的输入阻抗趋于无穷大。一般的手持式万用表无法测量nA级电流,电压测量的输入阻抗固定为10MΩ,不能满足超低功耗电路的测试需求。
图6是一种超低功耗设备的入侵检测电路。常闭开关S1用于入侵检测,设备外壳被破坏时开关S1断开。该电路中二极管D1用作超低电流的上拉元件,其反向漏电流Is约为10nA。一旦外壳被破坏,S1断开,D1将控制器MCU的管脚DET拉高,产生上升沿作为入侵触发信号。这个电路的主要测试项目有二极管反向漏电流Is,开关S1闭合时的DET电平,开关S1断开时的DET电平,开关S1闭合到断开过程中DET管脚的电压上升沿波形。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131127/194396_2_2.jpg)
图6 入侵检测电路
常规仪表无法有效完成以上测试,DM3068数字万用表直流电流最小分辨率高达100pA, 可以满足Is的测试需求;直流电压20V(范围比竞争产品大一倍)及以下挡位有大于10GΩ的输入阻抗,并且输入偏流小于100pA,结合其数据绘图、电平触发和预触发功能,能够实时捕获并显示DET管脚波形,可以像使用示波器一样轻松完成上升沿波形和电平测试。
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