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采樣示波器的采樣率應(yīng)該怎么理解

閱讀:1218      發(fā)布時間:2022-7-22
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  采樣示波器由于沒有前端放大器,其帶寬僅受限于輸入通道前端無源器件的帶寬,早已達(dá)到100GHz。此外,由于沒有前端放大器,儀器本身的本底噪聲比實(shí)時示波器也要小。而且因為它的ADC位數(shù)高達(dá)14位,對幅值的測量精度更高。
  采樣示波器能接受的電壓的動態(tài)范圍很小(最大只有2V),使用范圍有限。通道很容易靜電損壞。 只能用于測量周期性重復(fù)性的信號,不能捕獲突發(fā)毛刺。 在測量眼圖時一定需要有同步時鐘,測量起來很麻煩。其采樣原理決定了它測量眼圖的速度很慢,效率很低。
  但是由于信號是不斷變化的,因此對示波器而言更像是在不停拍攝運(yùn)動的照片,并且是超高速的運(yùn)動,這個時候除了采樣點(diǎn)數(shù)量以外,采樣點(diǎn)采集的速度也就至關(guān)重要了。
  示波器重建一個信號不僅僅取決于有多少個數(shù)據(jù)點(diǎn),采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的速度也很關(guān)鍵。示波器的采樣率就是示波器每秒能采集多少個數(shù)據(jù)點(diǎn)的能力。如果示波器的采樣率不足,那么我們就無法準(zhǔn)確地看到信號的真實(shí)樣子。
  輸入示波器的信號在時間軸和電壓軸上也都是連續(xù)變化的,由于計算機(jī)只能處理離散的數(shù)字信號,像這樣的信號是無法用數(shù)字的方法進(jìn)行描述和處理,因此還需要用高速ADC對信號進(jìn)行采樣和量化,也就是數(shù)字化的過程。經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)后,在時間和電壓上連續(xù)變化的波形就變?yōu)橐粋€個連續(xù)變化的數(shù)字化的采樣點(diǎn)。
  在進(jìn)行采樣或者進(jìn)行數(shù)字量化的過程中,如果要盡可能真實(shí)地重建波形,最關(guān)鍵的問題就是在時間軸上的采樣點(diǎn)是否足夠密集以及在垂直方向的電壓的量化級數(shù)。水平方向采樣點(diǎn)的間隔取決于示波器的ADC的采樣率,而垂直方向的電壓量化級數(shù)則取決于ADC的位數(shù)。
  最后一件事值得注意的是,示波器的采樣率同示波器的帶寬不同,當(dāng)你打開多通道的時候,采樣率會被每個通道平均分配。因此如果你打開了多個通道,一定要再次確認(rèn)下采樣率是否依然滿足條件。

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