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五、用3458A测试噪音具体都有哪些方法？
1、3458A的表现
要想测试别人，必须先知道自己的噪音是多少。这就是3458自己的本底噪音，决定了测试噪音下限。
本底噪音一般用短路测试，因为短路后电压为0，可以认为是没有噪音的，或者是通过万用表能得到的最小噪音。
不同的档短路后，噪音自然不一样。档位低的，噪音一般也低，因此要测试常见不同档的噪音。对于3458A，主要是0.1V、1V、10V三个档。
档位选定后，采样时间不同则噪音也不同。时间越长，噪音就被平均掉了一些，因此看起来也越低。
这样，测试了不同的档、不同的采样周期的组合后，结果如下图。
图上每一个点，都要采样100点以上，然后在Excel里用函数Stdev计算出标准方差。为了得到这图的数据，测试了整整一天。事实上，这图不仅有3458A的短路本底噪音，而且还包含了一些常见的基准的噪音，乍一看比较乱，容我详细解释一番。
1、横轴为不同的测试周期，用NPLC表示，每一格大约是2倍的关系。由于用了自动零，因此周期要比计算的长一倍。比如当NPLC=50的时候，本来应该是1秒，实际上测试周期是2秒。
2、纵轴是噪音rms值，单位是uV，为了方便大范围表示，是对数化了的。对于10V，1uV相当于0.1ppm、0.1uV相当于0.01ppm。
3、橙色的粗划线是个标杆，是HP/Agilent在其手册中给出的噪音曲线。这其实是一个非常高的标杆，比如在NPLC=100的时候噪音为0.01ppm（黑圈），没听说过其它的表、其它的ADC有这么低的噪音。
4、红色的粗线是用10V档测试4910的平均输出10V的噪音。档NPLC=10的时候，噪音为0.029ppm，与HP的指标非常接近（红圈）。尽管在NPLC=20的时候噪音下降不多（这个很奇怪，重复测试过2次结果一样），但NPLC=50的时候仍然只有不到0.02ppm，为最低点。档NPLC取100或200的时候，噪音反而增加，这种现在以前也都观测过，Aeon测试6871的时候也出现过。所以我很早以前就只用50而不用100或更高。究其原因，应该是基准的超低频噪音更大一些，同时干扰和热噪音也更大。
5、绿色粗线是测试的一个9V干电池。电池一般被认为是没有噪音的，但由于我测试的时间比较长，电池由于有温度系数和自放电等，已经明显看出变化来了，因此在长周期测试的时候受影响，与HP的曲线也有偏离。
6、黑色的曲线是用10V档测试4910的1V的噪音。相对说1V的噪音要比10V大（以ppm来表示），但绝对的看1V的噪音是比10V要小（以uV来表示），使得该曲线很接近HP的。
7、粉色细线是10V档短路下的噪音，这个噪音是10V档能取得的最小噪音了，因为没有任何器件能比短路的噪音来得更小。例如在NPLC=10的情况下，噪音为0.2uV，比测试10V的0.28uV还要小。
8、天蓝色的短粗线是用10V档测试英国的一个标准电池，很接近短路，也说明标准电池的噪音特性很理想。
9、蓝色粗线是国产的一个标准电池，其表现就像一点也没有噪音一样，与短路线吻合。高出或低于的，应该是测试波动。
10、绿色细线是1V档短路时的噪音。可以看到，与10V短路比，噪音只有大约1/4。因此，若要进行更低噪音测试，就可以采用1V档，当然其测试范围要小很多。
11、灰色粗线是用1V档测试标准电池，其噪音比短路下大了近一倍，但仍然比10V的短路噪音小很多。没有达到理想的原因，大概是测试线比较长、屏蔽不理想所导致。
12、最后一条天蓝色细线是0.1V档短路的，噪音超低，在NPLC=10的情况下就可以取得0.05uV的噪音，而要把测试周期加大到NPLC=100，更能达到0.025uV的超低噪音（蓝圈），用NPLC=200还要低。这大概就是为什么大多数JVS都用3458做插值测试的原因吧。
13、0.1V档和1V档的噪音基本相当，都是采样周期越长则噪音越小。当NPLC=20的时候（此时采样周期为0.8秒），短路噪音已经达到0.05uVrms，这已经相当小了。
14、如果追求快速，那么可以选择NPLC=5，此时采样周期0.2秒，本底噪音也不太高为0.07uVrms。最快可以选择NPLC=1（采样周期为0.04秒），噪音为0.12uVrms。
综合起来看，3458A的噪音表现非常优异，很适合做直接噪音测试。图上还给出34401A的噪音表现，也是相当不错的。另外，测试过一些LTZ的7V基准，绝大多数档NPLC=20的时候，噪音是落入粉色圈内的。
2、用3458A直接测试基准
尽管3458A有不可避免的噪音，但一方面比较小，另一方面已经定量，就可以在测试后通过运算排除本底噪音的影响。这就像测试电阻前要表笔短路校零一样。用示波器观察噪音，其实也是要先短路、观察短路后的噪音，不算很大就可以继续测试下去，道理一样。
测试一般要自动进行，用GPIB卡采样。采样的过程中尽量避免干扰，例如最好在夜间进行，温度不要变化快，不要有空气流动，周围不要有干扰源（例如开关电源、手机、电话、人的走动）。
采样成一组是数据后转到Excel内，先做出折线图看是否正常，必要时剔除个别异常数据，就可以进行计算处理。
先求出峰峰值（用max-min），然后再用函数stdev求出方差σ，一般有6σ=峰峰值，如果差异太大，说明异常。rms值由于也是Vpp值的1/6，所以可以认为rms值=σ。
以下图标是3458A 10V档实际测试4910AV，方差算下来才0.22uV，很小。而且，这个方差还是3458A和4910共同的结果。可以认为，3458A和4910的噪音分别都是0.16uV（指标上，3458A的为0.18uV、4910的为0.20uV）
以下是用3458A测试我的一组老7V的结果。一方面给出类似示波器的噪音直观图，另外也可以根据数据求出方差（标在图例上）。比如3号基准的方差为0.26uV。
3、补偿测试
从开始的3458A本身的噪音图可见，如果能用上1V或0.1V档，那么表的本底噪音会大大降低。同样，对于其他高位表，也是完全一样的特性。比如Jambalaya就是利用了分辨和噪音远不如3458A的3456A，但用上了0.1V档，就达到了低噪音测试的目的。
那么怎么能用1V档测试比1V大的电压呢？说来也简单，就是串联一个噪音非常低的电动势，把1V表的地端垫高起来，让其差值小于1V，就可以用1V档来测试了。这就是差值测试，也就是我们常说的背靠背方法。
常用的补偿电动势有：
a、标准电池（1个或多个串联）
标准电池被认为是没有噪音的，因此用作补偿很理想。另外，标准电池每个1V多一点，可以随意串联就能取得整伏的电压，比如测试7V的噪音时，用7个标准电池串联起来得到7.13V，就与LTZ的7V非常接近，一般都可以达到差别在0.1V以内，就可以用高位表的0.1V档来测试了。用标准电池做补偿要注意不要有电流更不能短路。另外，标准电池温度系数大，如果不是控温的话，要注意在测试的过程中保持温度不变，也不要振动、挪动。
b、另外一个基准（噪音已知）
这就是正宗的背靠背测试了，方法与上面的图类似，只不过把标准电池替换成另一个基准。
测试的噪音和两个基准的噪音成杨辉三角形（勾股弦）。例如当两个相同噪音的基准背靠背后，假设每一个的噪音是10uV，那么测量的结果就是14uV。
c、大电容
电容充电后，由于是无源的，因此也可以认为是无噪音的。另外，可以找那种容量很大、漏电很小的，这样电动势变化也不大，即便有变化，可以串联一个电阻，随时补充。
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