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怎样校准示波器的高频振幅精度?

        
客户经常对示波器的振幅精度提出疑问和抱怨。有些人试图用一个信号发生器的扫频正弦波
测定这个精度。但用户不应自己尝试这个步骤。虽然这种测量看来是合理的,但当频率高于数千
兆 赫兹时,得到的结果差不多都是错误的。
第一个问题是你需要调准电缆输出端的发生器输出。即使用了最好的电缆(它们的价格不低
于 1000 美元),在数千兆赫范围也会有振幅损耗。用信号发生器测量振幅精度的唯一方法是在
连接示波器电缆的端点使用一个高质量、经校准的功率分配器。
功率分配器的一个输出直接连接到一个 RF 功率表的功率头,该功率表已经对正在测量的频
率范围和功率电平作过校准。如果你测试的是所有区段范围电压,这种测量通常需要一个以上的
功率头。功率表读数会自动显示每个频率步长的输出电平。在一个自动校准系统中,可以在计算
机控制下完成这个步骤。手工操作也能够完成这个过程,但费时相当多。
第二个问题无疑会在很多情况下出现,这就是处理来自示波器输入端的反射。实际上,用户
测量的就是叠加了反射的信号。示波器输入不是完美的 50Ω 端结。不同的衰减器采用继电器或电
子开关进行转换。由于路径不同,因此在不同频率下它们就会产生反射。
用户降低这一效应的办法是在示波器的输入端安装一个高质量的 6 dB 衰减器,并在衰减器上
连接功率分配器输出。衰减器可以将返回损耗改善 6 dB,从而降低了电缆反射的影响。
如您所见,在各种频率上精确测定示波器振幅精度的方法是非常复杂的。所有示波器制造商
都在设计中竭尽全力,对设计师用于仪器校准的复杂系统做出验证。如果只用一个信号发生器和
电缆就试图手工完成这种测量工作,是不可能得到期望的结果的。

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