Picoscope示波器學(xué)習(xí)筆記一

使用等效采樣模式必須滿足兩個前提條件：1、波形必須是重復(fù)的；2、必須能穩(wěn)定觸發(fā)。

圖7等效采樣

示波器大多時間工作在實時采樣模式，其采樣率跟帶寬一般沒有直接關(guān)系。

相對于實時采樣，等效采樣技術(shù)可以實現(xiàn)很高的數(shù)字化轉(zhuǎn)換速率。比如當(dāng)被測信號頻率遠(yuǎn)高更進(jìn)于A/D最大采樣頻率時，或者從一個周期中所要采集的點數(shù)遠(yuǎn)超過A/D最大采樣頻率時，此時采用實時采樣不可能達(dá)到目的。如果被測信號是周期的，就可以用等效時間采樣來重構(gòu)波形或在一個周期內(nèi)達(dá)到想要的采集點數(shù)。

三、緩存深度

示波器的最大采樣率與最大緩存深度密切相關(guān)。緩存深度也指記錄長度，即示波器一次性可采集的波形點數(shù)，單位是點（pts)。

示波器的存儲由兩方面來完成：1、觸發(fā)信號和延時的設(shè)定確定了示波器存儲的起點；2、示波器的存儲深度決定了數(shù)據(jù)存儲的終點

圖8緩存深度

在緩存深度一定的情況下，存儲速度越快，存儲時間就越短，它們之間是反比關(guān)系。存儲速度等效于采樣率，存儲時間等效于采樣時間，采樣時間由示波器的顯示窗口所代表的時間決定，所以

緩存深度＝采樣率×采樣時間

由此可見，提高示波器的緩存深度可以間接提高其采樣率：當(dāng)要捕獲較長的波形時，由于存儲深度是固定的，所以只能降低采樣率，但這樣勢必造成波形質(zhì)量的下降；如果增大存儲深度，則可以使用更高的采樣率，以獲取不失真的波形。

如圖8，PicoScope3207B,Agilent2000X,TekTDS2000(如TDS2004C）的最高采樣率都能達(dá)到1GS/s或2GS/s，但是由于它們的緩存深度不一樣，在實際的測量中并不能達(dá)到最高的采樣率。如圖，當(dāng)時基為1ns/div時，屏上顯示1000divisions，根據(jù)公式可知，三種示波器都可以應(yīng)用最高采樣率進(jìn)行采樣。當(dāng)時基為1μs/div時，屏上顯示1000divisions，時

Agilent2000X的實際采樣率為：

緩存深度2.5KS/采樣時間（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s

TDS2000的實際采樣率為：

緩存深度2.5KS/采樣時間（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s

圖8存儲深度決定了實際采樣率的大小

四、分辨率

分辨率是數(shù)字示波器除帶寬、采樣率、記錄長度之外的又一個重要指標(biāo)，其基礎(chǔ)是示波器采集系統(tǒng)中所使用的ADC的分辨率。較高的分辨率意味著示波器能夠更精細(xì)地顯示信號細(xì)節(jié)，從而可以進(jìn)行更加精確的測量。

傳統(tǒng)的數(shù)字存儲示波器只能提供8位分辨率（8位ADC），因此可以檢測到最多0.4％的信號變化（見表）。這意味著，他們不適合許多應(yīng)用范圍從監(jiān)測傳感器和傳感器（溫度，電流，壓力）到檢測噪音和振動。高精度示波器需要超過8位分辨率。