方便快捷的噪聲模擬
(AFG-3000快速任意波編輯功能)
在實際電路中,實際信號往往含有噪聲。噪聲問題已成為電路設計中需要考慮的一個重要因素。無論電源輸入、電路內部路徑的傳播,甚至信號的輸出,都存在許多需要克服的噪聲問題。設計人員可以模擬信號發生器輸出的噪聲來判斷待測物的噪聲容限。
例如,如果在電源的輸出電路中使用開關電源(SMPS),則當前開關電源所采用的技術的頻率通常高于20kHz,結合脈沖波調制(PWM)和濾波電路的輸出,可以將市電轉換為IC電路所需的直流電壓,如+5V、+12V等,但轉換后的副作用是直流分量中含有少量的交流分量。如果交流分量(以下簡稱噪聲)過大,將導致應用電路故障。以5V為例。如果直流中心電壓為5.00V,噪聲為1.0 Vp-p,任何瞬態電壓值都可能超過4.75V-5.25V的允許范圍(這是通用邏輯IC的正常工作電壓范圍),可能會發生故障或崩潰,因此輸出噪聲的影響不小。通過本文,用戶可以了解如何用信號發生器模擬產生含有噪聲的輸出。
以AFG-3000為例,它提供了8 M的存儲深度,允許用戶在8 M范圍內編輯或輸出任意數量的點。它還配備了任意波形編輯軟件,可以滿足產生含噪聲信號輸出的需要。AFG-3000任意波形編輯軟件內置三種噪聲,即均勻噪聲、高斯噪聲和瑞利噪聲。主要區別在于概率分布的范圍。
均勻噪聲
高斯噪聲
三種噪聲概率分布的差異
瑞利噪聲
在相同的設置下,波形外觀的區別如下:
均勻噪聲
屬于平均分布的噪聲類型
高斯噪聲
屬于正態分布的噪聲類型
Rayleigh Noise
屬于正概率分布的噪聲類型
例如,一個6Vpp/40kHz的正弦波含有200mVpp的噪聲,在AFG-3000的PC軟件中通過波形計算可以顯示加噪的結果,方法如下:
首先描述6Vpp/40kHz正弦波
在number of points中,選擇要形成正弦波的總點數。這次設置為5000點,頻率設置為40,000 Hz(40 kHz)。
由于PC軟件的振幅表示直接以16位點計算,因此范圍+32,767 ~ -32,767對應于10Vpp(+5V~-5V),然后:
+3V corresponds to 32,767/5V*3V = 19,660 (points);
-3V corresponds to -32,767/5V*3V = -19,660 (points)
其余參數(如點、頻率范圍、周期、相位等)可根據所需值進行設置。
設置6Vpp的振幅范圍
點擊軟件頂部工具欄中的光標選項,用鼠標選擇要計算的面積。