a-fly 发表于 2011-6-23 22:41:29

请大家帮忙评估一下这个基准的噪声

基准源:

这个电压源的最大输出范围为200mV,测量时为了可以使用3458A的最高灵敏度,输出101mV,
前端的电压基准为LTZ1000ACH,升压到10V(因为还有0~10V可以输出),然后进行1/50分压,再用跟随器作输出级。
输出级采用四线输出,负载特性不错,从空载到1k的负载变化时,很难测出其输出变化量。


测试:

3458A经过足够长时间的预热,本来想在23度的室温下进行测试,但是发现空调的起停会导致较大的温度起伏,这样的温度起伏会使测量结果有很大偏差,空调仅作为除湿机工作一段时间后就关了,所以环境温度较高。
3458A工作在DC100mV档位,NPLC为100。
2个表格的数据分别是3458A的100mV档短路测量和101mV信号测量;


短路就是将连接被测101mV电压源的连线,采用交叉短路形式接在3458A的端子上。
连线为2芯特富龙屏蔽线,一头采用镀金U叉,一头采用镀金香蕉头。




问题:
3458A端口短路时的输出噪声为0.024uVrms(计算标准差),而测量自制100mV的电压源时,3458A的输出噪声为0.043uVrms(同样,这也是计算标准差所得)。
那么,我的100mV的电压源的噪声是多少呢?
我觉得如果认定是0.043uVrms,则与设计有出入;
我认为是0.019uVrms(0.043-0.024所得)是比较靠谱的,但周围人说没有依据。


大家说呢?
以下是图表与数据:


3458A短路数据:
p_w_upload/photo/Mon_1106/598_a45713088385938e757f1cb9fbaa8.jpg


101mV电压测试数据:(经happymanlxh提醒,此图原来发错了)
p_w_upload/photo/Mon_1106/598_b4c113088385965c46054e89b9b86.jpg

youngliu 发表于 2011-6-24 00:13:29

根据噪声合成规律,基准的噪声应该是sqrt(0.043^2-0.024^2)=0.036ppm

lymex 发表于 2011-6-24 01:57:29

同意楼上,就是这种算法。
但是,用阿伦方差计算最好,这样得到的噪音结果应该是0.032uVrms。
用标准差的话,缓慢变化信号(非噪声)会有影响,结果会偏大。

happymanlxh 发表于 2011-6-24 08:58:36

a-fly 发表于 2011-6-24 09:15:52

谢谢happymanlxh,现已更正。

再谢谢youngliu、lymex,确实应该是0.036uVrms或0.032uVrms,原来认为标准差已经是一个有效值了,就不需要在平方了,只需要简单进行相减就可以了。

a-fly 发表于 2011-6-24 09:36:49

经过一个晚上的测试,得到了这个100mV电压的更多的数据。
但根据这些数据好像无法计算温度系数。
因为3458A和源是一起收环境影响的。
好像100mV源的温漂与3458A的温漂有相互抵消的嫌疑。


图表和数据:
https://bbs.38hot.net/p_w_upload/photo/Mon_1106/598_30f41308879113525114613f6c0bd.jpg

redtony 发表于 2011-6-24 16:44:50

似乎源比表好,表出了吧!

lymex 发表于 2011-6-24 20:42:43

温度系数,取后面9/10,做散点图,做趋势线,显示公式,为 y = -3.34E-08x + 1.01E-01
这样,温度系数为-0.33ppm/C,不大。
当然,这个温度系数是表和基准共同的,不排除抵消作用。
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