现在测量噪声电压用什么仪器？

ZVCG

现在测量噪声电压用什么仪器？测量频率范围20HZ-20KHZ,电压范围0.01微伏-5伏.
淘宝上找不到这类新型设备，只有几款日本的旧货，都是指针式的，而且基本都是坏的。

longshort

数字电压表啊，起点是六位半的。
测量之前先搞清楚应用的频段，电压表的频率响应范围，并根据噪声分布的形式，决定采用何种统计方法。

microxp

示波器不行吗

ZVCG

longshort 发表于 2020-6-22 10:54
数字电压表啊，起点是六位半的。
测量之前先搞清楚应用的频段，电压表的频率响应范围，并根据噪声分布的形 ...

好的，谢谢，我在了解一下。

dick_C

这个测量范围要跨越173分贝了，达到这么大范围的仪器不好找吧。日本的旧货是坏的，那买新货好了。示波器就更别想了，测1毫伏都够呛。

longshort

dick_C 发表于 2020-6-22 12:30
这个测量范围要跨越173分贝了，达到这么大范围的仪器不好找吧。日本的旧货是坏的，那买新货好了。示波器就 ...

都是分量程的，怎么会一次性这么大范围？不是对数电压测量，要求精度的，一定是线性电压测量。

dick_C

longshort 发表于 2020-6-22 14:10
都是分量程的，怎么会一次性这么大范围？不是对数电压测量，要求精度的，一定是线性电压测量。

当然，楼主要求的是线性电压测量，我把需要测试电压差换算成分贝值，只是好描述一些，省的一说就是几十万、几百万倍的麻烦。那么，楼主要求的线性电压范围用分贝描述就是173分贝，是什么设备需要这么高的信噪比呢？恐怕一般人见不到的，也许天文学需要的信噪比比这还要高？我也不大懂，反正从楼主买二手测量仪的情况看，不会是这类应用。那么，从我们经常见到的一些设备看，CD盘的信噪比最多90分贝，CD放音机信噪比有100分贝已经十分好了，距楼主要求的测试范围还差了73分贝，换算成电压差就是4467倍。
说了半天，我的意思是没必要选那么大的测试范围。就拿楼主的要求来说，6位半的电压表也满足不了要求。我看了一下，安捷伦的6位半表电压量程最小是100mV，我画了一个图，把毫伏、微伏标在100毫伏档的显示上面，可以看出，最后一位只显示到0.1微伏，距楼主要求还差10倍，最后一位准不准还另说。至少要7位半表才行。

dick_C

忘了有水印了，重发一遍图。

longshort

dick_C 发表于 2020-6-22 15:54
当然，楼主要求的是线性电压测量，我把需要测试电压差换算成分贝值，只是好描述一些，省的一说就是几十万 ...

楼主说了用分贝么？
0.01uV到5V的测量范围不一定要七位半，光那个室内空气流动引起的温漂就不好对付。而0.01uV的波动可以通过统计方法得出，过分迷信仪器也没用，统计方法不靠单个测量值。

dick_C

longshort 发表于 2020-6-22 16:18
楼主说了用分贝么？
0.01uV到5V的测量范围不一定要七位半，光那个室内空气流动引起的温漂就不好对付。而 ...

我上边已经说清楚了，只是为了描述方便，并没有要求你的电压表直读分贝值啊，我后边那个图说的不都是毫伏微伏吗，你死揪住不放那就随便吧，反正你的6位半满足不了楼主要求，读都读不出来怎么统计啊？另外，说起噪音和信噪比绕得开分贝吗？你见哪个卖设备的报参数时说：我的机器信噪比是18万倍，有吗？肯定是报105分贝啊。

longshort

dick_C 发表于 2020-6-22 16:48
我上边已经说清楚了，只是为了描述方便，并没有要求你的电压表直读分贝值啊，我后边那个图说的不都是毫伏 ...

您说的都不在一个频道上，不提也罢，您随意。

ZVCG

longshort 发表于 2020-6-22 16:18
楼主说了用分贝么？
0.01uV到5V的测量范围不一定要七位半，光那个室内空气流动引起的温漂就不好对付。而 ...

我手里有一个10倍的升压变压器，测试了一下，通频带为2HZ-21KHZ  -3DB.
想用它做第一级放大，后面用10只BF862并联放大10倍，做成100倍放大器。假设输入端能达到0.1nV谱密度，100倍放大后会有1.41微伏噪声电压，1.4微伏音频电压我现在已经可以测量了。即使这样可能10nV电压还是测量不成，应该可以测量100nV电压.
SR554工作原理是否也是这样的？

longshort

ZVCG 发表于 2020-6-22 17:03
我手里有一个10倍的升压变压器，测试了一下，通频带为2HZ-21KHZ  -3DB.
想用它做第一级放大，后面用10只 ...

微伏级及亚微伏级的测量，放大器本身的底噪影响非常大。
BF862折合到输入端的datasheet谱密度典型值是0.8nV/sqrtHz，十个并联后的理论值在0.253nV/sqrtHz左右，达不到0.1nV/sqrtHz，这个值需要64个BF862并联才行。
实际上没有必要用太多的器件，并联一般有四个就够了，可以降低50%的幅度。
增益十倍，那么底噪的幅度也是十倍，在四个并联的情况下，底噪谱密度为0.4nV/sqrtHz。
考虑到datasheet给出的测量条件是在100KHz的频段获得的，假如噪声符合高斯分布，那么可以看作白噪声，而在从2Hz到21KHz频段内处处均匀，则可得到放大器输出端的噪声为57.963nV。
在测量目标的噪声时，结果的平方减去放大器噪声的平方后再开方，然后考虑放大的倍数就行了。

不过话说回来，在这么低的电平下测试，数字会跳个不停，您会读不出准确数字。人工获取读数的方法是看到一个数记一个数（不要被随后变化的数字所牵着走），记多少数看您准备取样到什么程度。如果样本数达到256个，那么您的结果可以增加四个二进制位。所有样本做标准差获得偏差范围，这个范围就是噪声的有效值，具体过程请参看统计学原理。

当然，一般的六位半电压表都有统计功能，可以利用起来。

longshort

ZVCG 发表于 2020-6-22 17:03
我手里有一个10倍的升压变压器，测试了一下，通频带为2HZ-21KHZ  -3DB.
想用它做第一级放大，后面用10 ...

SR554是个变压器耦合的锁相放大器，内部结构还是蛮复杂的。1200美元算是比较便宜。

ZVCG

longshort 发表于 2020-6-22 17:54
SR554是个变压器耦合的锁相放大器，内部结构还是蛮复杂的。1200美元算是比较便宜。

变压器是作为第一级放大吗？