잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)

잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)


잡음은 교류 전압계를 사용하여 전압(V RMS)을 측정하는 경우가 많지만, 전압계로 측정할 경우 여러 가지 문제가 있다.


1. 일반적으로 사용하는 테스터로는 참 실효 값을 측정할 수 없다


테스터기 - 멀티테스터기[잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)] 테스터기 - 멀티테스터기


일반 교류 전압계나 테스터에서는 평균값에서 정현파에서의 실효 값으로 환산하기 때문에 잡음 측정에 사용하면 부정확하다.

잡음은 진폭이 정규 분포인 랜덤 파형이므로 참 실효 값 전압계(True RMS라고 표기된 것)를 사용하지 않으면 정확하게 측정할 수 없다.


참 실효 값의 경우, 예전에는 전력 소비시켜 발생한 열로 측정했지만, 지금은 순시 샘플값으로 RMS 연산해 구하는 경우가 많은 것 같다. AD637(아날로그 디바이스)과 같은 전용 IC도 있다.


2. 대략적인 것 같지만 오실로스코프로 실효 값을 측정한다


오실로스코프 MDO 4000[잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)] 오실로스코프 MDO 4000


간이 측정으로는 오실로스코프로 P-P값을 구해 6.6으로 나누는 방법이 있다. 잡음의 실효 값은 표준 편차가 되므로 +-3.3 정도는 진폭 출현 확률이 1/1000에 상당한다.


'이 정도 빈도의 진폭은 오실로스코프를 이용해 순시 값으로 볼 수 있을 것이다'라는 일종의 요령이다.


약간은 대략 처리하는 방법이지만, 측정해본 결과를 보면 그럭저럭 괜찮은 정밀도이다.


'갖고 있던 오실로스코프 + 자신의 눈'으로 측정한 P-P값과 실효 값의 환산값을 미리 시험 삼아 얻어 두면 편리할지도 모른다.


최근의 디지털 오실로스코프 중에서는 참 실효 값을 계산해주는 것도 있다.


3. 정확하게 측정하려면 스펙트럼 아날라이저를 사용한다


3GH 스펙트럼 아날라이저[잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)] 3GH 스펙트럼 아날라이저


참 실효 값 전압계가 있다고 해도 다음으로 문제 되는 것이 주파수 특성(등가 잡음 대역)이다. 백색 잡음 전압값이 대역폭의 루트에 비례하듯이, 전압계의 주파수 특성을 모르면 무엇을 측정하고 있는지 모르게 된다. 다른 전압계를 사용하면 다른 값이 얻어지므로 비교도 불가능하다.


또한, 잡음의 주파수 분포 특성이 어떻게 되어 있는지는 측정한 잡음 전압값으로 전혀 알 수 없다.


이렇게 교류 전압계로 실시하는 잡음 측정에는 문제점이 많으므로, 요즘에는 일반적으로 고정밀도 스펙트럼 아날라이저를 사용하여 잡음의 PSD를 측정한다.


이것으로는 잡음의 주파수 분포 특성도 알 수 있어 측정 결과를 간단히 비교할 수 있다. 문제는 측정기가 고가라는 점인데, APB-3으로도 충분히 측정할 수 있으므로 시도해보기 바란다.


출처 - 전자기술 2015년 7월 75p

잡음을 측정하는 방법 (테스터기 보단 오실로스코프)

댓글(0)

Designed by JB FACTORY