数字示波器采样频率 带宽 存储深度的理解
前沿:带宽、采样率、存储深度是DSO的三大关键指标
一、采样率
1、概念的提出
2、采样模式
二、存储深度
表示示波器在最高实时采样率下连续采集并存储采样点的能力,通常用采样点数(pts)表示。最大存储深度由示波器的存储器容量决定,增加存储深度可通过外部存储器实现,存储深度越深越利于观察波形细节。
时基*水平格数(T)= 采样周期(ts) * 存储深度(N)
Ex:设一示波器显示屏共有10格
时基为1ms/div时,T=1ms/div*10div=10ms.
时基为10ns/div时,T=10ns/div*10div=100ns.
可见,时基档位越慢,则总采集时间越长,即T越大。
提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率:当要测量较长时间的波形时,由于存储深度是固定的,所以只能降低采样率来达到,但这样势必造成波形质量的下降;如果增大存储深度,则可以以更高的采样率来测量,以获取不失真的波形。
Ex:设屏幕上共有12格,时基为1ms/div,则总采样时间为12ms
存储深度为24k时,fs=24k/12ms=2Msps
存储深度为60M时,fs=60M/12ms=5Gsps
下图的曲线充分揭示了采样率、存储深度、采样时间三者的关系及存储深度对示波器实际采样率的影响。比如,当时基选择10us/div档位时,整个示波器窗口的采样时间是10us/div * 10格=100us,在1Mpts的存储深度下,当前的实际采样率为:1M÷100us=10Gs/s,如果存储深度只有250K,那当前的实际采样率就只有2.5GS/s了!
根据技术参数指标:带宽为100MHz 即为能够采集的模拟信号带宽;
示波器中ADC最高采样频率为1GS/s,存储深度为2.5K
在实际的应用中,如果时基越长,则示波器的ADC采样率则越低,则所采集到的有效信号频率越低
如:时基为50ms 50ms*10=1/fs * 2.5k --> fs=2.5k/500ms=5k 则理论上能够采集到的最高信号频率为2.5K
时基为25us 25us*10= 1/fs * 2.5k --> fs=2.5k/250us=10M 则理论上能够采集的最高有效信号频率为5M
时基为2.5us 2.5us*10= 1/fs * 2.5k --> fs=2.5k/25us=100M 则理论上能够采集的最高有效信号频率为50M
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