示波器都具有一定的帶寬、采樣率和存儲深度,正確的選擇具有合適的帶寬、采樣率和存儲深度的示波器,才能保證波形測量的準確性。
例如下麵的這一款采樣率2.5GS/s、帶寬500MHz示波器。
記錄長度:62.5MPoints
采樣率:1.25GS/s,單通道。
帶寬:500MHz
1、采樣率S
采樣率是示波器內部的ADC每秒采樣的點數,其倒數1/S就是二次采樣的時間間隔。為了避免信號的混疊,信號頻率必須小於1/2采樣頻率,也就是采樣率應該大於波形頻率的2倍,示波器一般采樣率是帶寬的5倍,比如500M帶寬的示波器,使用2.5G采樣率。
2、存儲深度
如果設定了示波器的時基,也就是示波器橫坐標每大格的時間,滿屏格數為10,那麽滿屏時間TFull=格數*時基,若時基為1ms/格,滿屏時間就是10ms。
滿屏時間是示波器抓取波形的總時間,也就是時域波形所記載的時間長度。示波器的存儲深度為:
H=TFull*S
通常示波器覺有最大存儲深度,如果記錄波形長度達到最大存儲深度,隨著TFull增加、也就是存儲波形的時間增加,示波器的采樣率S會自動下降,采樣率降低,所得到波形就有可能失真。
圖1:時基10ms/格,采樣率62.5MS/s,存儲深度6.25M
圖2:時基1ms/格,采樣率625MS/s,存儲深度6.25M
圖3:時基500us/格,采樣率1.25GS/s,存儲深度6.25M
由圖1、圖2和圖3,時基為500us/格,使用係統的采樣率1.25GS/s;時基大於500us/格,隨著時基增大,采樣率減小,采樣率和滿屏時間的乘積保持不變,為係統最大的存儲深度。
由圖4和圖5,時基為200us/格,係統將使用插入采樣率,隨著時基的減小,插入采樣率不斷增大。時基降到為5us/格時,插入采樣率達到最大值125GS/s,存儲深度保持不變。
圖4:時基200us/格,插入采樣率3.125GS/s,存儲深度6.25M
圖5:時基5us/格,插入采樣率125GS/s,存儲深度6.25M
由圖6和圖7到圖10,時基減小到2us/格,然後繼續減小時,插入采樣率不再變化,保持最大的插入采樣率125GS/s,但存儲深度不斷減小,存儲深度依然滿足上述公式。
圖6:時基2us/格,插入采樣率125GS/s,存儲深度2.5M
圖7:時基1us/格,插入采樣率125GS/s,存儲深度1.25M
圖8:時基500ns/格,插入采樣率125GS/s,存儲深度625K
圖9:時基50ns/格,插入采樣率125GS/s,存儲深度62.5K
圖10、圖11和圖12,可以看到:隨著時基最大,采樣率下降,采樣點間隔明顯變大,對於變化速度非常快的高頻信號的上升、下降沿,要想測量到更真實的信號,必須保證合適的采樣率。
圖10:時基1ms/格展開波形
圖11:時基500us/格展開波形
圖12:時基50us/格展開波形
時域的波形同樣可以在頻域進行傅裏葉變化,1/TFull:頻域內,頻帶的最小步長,也就是最小頻率間隔,對於方波,一階到二階滾降的轉折點頻率為:max(1/3.14*Tr,1/3.14*Tf),Tr、Tf為上升沿和下降沿時間。本文由西安欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆儀器維修中心網整理發布,更多有關示波器維修知識歡迎訪問西安欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆儀器維修網(www.ywkjt.com)