波形发生器毫伏级弱信号极易受工频、开关电源辐射干扰,出现基线漂移、杂波毛刺、幅值抖动,从接地布线、阻抗配置、线缆选型、参数设置、外围滤波五个方面处理,稳定小信号输出质量。
1.单点共地消除地环路干扰
整套测试系统统一单点接地,波形发生器地线、待测电路板地、示波器探头地线汇聚在同一个公共接地点,杜绝多点接地形成回路感应工频噪声。弱信号测试缩短探头地线,摒弃长线地线夹,优先采用弹簧环接地,减少地线耦合拾取空间杂波。设备电源插头尽量接入同一插排,避免不同电源地线电位差引入交流干扰,远离接触器、适配器等大功率用电设备。

2.优选屏蔽线材并精简走线长度
幅值在百毫伏以内的弱信号全部使用双层屏蔽同轴电缆,屏蔽层单端接地,线缆尽量缩短,减小引线分布电容与电磁接收面积。布线避开电源线、继电器走线,强弱信号线路分区排布,杜绝平行走线耦合干扰。不可随意加长导线,长线极易耦合空间射频干扰,必要时在线缆外层加装金属屏蔽套管进一步隔绝辐射。
3.合理设置输出阻抗与衰减方式
弱信号测试切换至高阻输出档位,降低线路分压损耗,高频微弱脉冲可在输出端串联数十欧小电阻抑制谐振振荡。禁止发生器大档位分压输出小信号,大衰减档位内部电路噪声会同步放大,优先降低设备原始输出幅值。待测电路输入阻抗偏低时,在输出端口加装隔离缓冲,隔离负载波动反向带来的信号扰动。

4.仪器参数优化降低本机固有噪声
关闭发生器内部不必要的调制、扫频、序列输出功能,多余功能电路工作会增加内部电源噪声,叠加至输出信号。小幅开启仪器自带低通平滑滤波,滤除仪器自身高频底噪,滤波参数按需调节,防止过度滤波改变原有波形边沿。设备提前预热二十分钟,待内部电源、运放温漂稳定后再输出弱信号,规避开机温度变化带来基线偏移。
5.外接简易无源滤波隔离干扰
干扰偏重时在信号输出后端加装RC无源低通滤波电路,根据信号频率选取阻容参数,滤除工频与高频杂波。电源输入端增加磁珠与滤波电容,抑制电源串扰噪声窜入信号回路。测试环境干扰严重时,整套设备放置金属屏蔽盒内,从空间层面隔绝外界电磁场干扰,实测对比滤波前后波形,微调元件参数实现最优降噪效果。

