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如何選擇示波器的帶寬、采樣率、存儲深度、垂直分辨率

作者: 時間:2022-04-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  ●帶寬:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202204/433473.htm

  帶寬的定義是輸入一個正弦波,保持幅度不變增加信號頻率,當(dāng)上顯示的信號是實際信號幅度的70.7%(3dB衰減)時,該頻率就等是帶寬,單位:Hz。

  √例如,標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器輸出幅度1V、頻率100MHz的正弦波信號給,示波器測量的值為0.707V,此示波器的帶寬約為100MHz;>0.707V,此示波器帶寬約>100MHz;<0.707V,此示波器帶寬約<100MHz。

  了解帶寬的定義主要選擇一款適合自己的示波器,帶寬的定義不好理解也可以按“倍數(shù)”經(jīng)驗選擇示波器。

  √例如,測試信號為正弦波10MHz,按5倍選擇示波器約50MHz~

  測試信號為方波10MHz,因方波有諧波,按10倍選擇示波器約100MHz~

  ●采樣率

  采樣率指每秒采樣多少個樣點(diǎn),一般示波器的配置是采樣率>帶寬的3~5倍;單位:Sa/s。

  √例如,1KSa/s指每秒采樣1000個點(diǎn)

  想要更高的采樣率一般是想抓取小毛刺,但不一定會帶來想要的效果,因為高頻小毛刺在帶寬層已經(jīng)被濾掉了,大多數(shù)示波器產(chǎn)品采樣率是對應(yīng)示波器帶寬的,沒有定制化服務(wù)。

  √提示,示波器標(biāo)稱的采樣率是最大值并不是一個固定值,它會隨著存儲深度的大小及采集時間((時間/格設(shè)置)*10格)的變化而變化。

  ●存儲深度

  “存儲深度”同時也稱“記錄長度”,單位pts。

  √例如,1Kpts指1000個采樣點(diǎn),公式:存儲深度÷((時間/格設(shè)置)*10格)=采樣率

  √如下表所示,如果示波器觀察長信號又不想降低采樣率應(yīng)選擇合適存儲深度的示波器

  ●垂直分辨率

  垂直分辨率是衡量數(shù)字示波器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量精細(xì)程度的重要指標(biāo),由所用ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的分辨率決定。ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)按照固定的電壓間隔對模擬信號進(jìn)行量化,從而將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)對模擬信號分段的數(shù)量即為分辨率,單位:bit。

  當(dāng)垂直分辨率為“n”bit時,垂直方向的信號被切分為2的n次方。

  √例如,垂直分辨率8-bit,是使用8位的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器),即垂直方向的信號被切分為2的8次方,即256份;

  垂直分辨率12-bit,是使用12位的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器),即垂直方向的信號被切分為2的12次方,即4096份;

  √可以簡單的把垂直分辨率想象成“尺子”的刻度,分辨率越高相對引入的量化誤差越小。

  √簡單來講垂直分辨率越高示波器的本低噪聲越小,本低噪聲越小意味著被淹沒的信號越小。比如示波器標(biāo)識的本低噪聲為500uV,那么被測信號<500uV此示波器是測試不到的(被自己的噪聲淹沒了)。



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