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采樣速率是數字示波器的一項重要指標
發布時間:2021-06-03   點擊次數:259次
  采樣速率也稱為數字化速率,是指單位時間內,對模擬輸入信號的采樣次數,常以MS/s表示。采樣速率是數字示波器的一項重要指標。
 
  1.如果采樣速率不夠,容易出現混迭現象
 
  如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號,示波器顯示的信號頻率卻是50KHz,這是怎么回事呢?這是因為示波器的采樣速率太慢,產生了混迭現象。
 
  混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低于信號的實際頻率,或者即使示波器上的觸發指示燈已經亮了,而顯示的波形仍不穩定?;斓漠a生如圖1所示。
 
  那么,對于一個未知頻率的波形,如何判斷所顯示的波形是否已經產生混迭呢?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔,看波形的頻率參數是否急劇改變,如果是,說明波形混迭已經發生;
 
  或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩定下來,也說明波形混迭已經發生。根據奈奎斯特定理,采樣速率至少高于信號高頻成分的2倍才不會發生混迭,如一個500MHz的信號,至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發生:
 
  ·調整掃速;
 
  ·采用自動設置(Autoset);
 
  ·試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式,因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找極值,而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找最大最小值,這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。
 
  ·如果示波器有Insta Vu采集方式,可以選用,因為這種方式采集波形速度快,用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。
 
  2.采樣速率與t/div的關系
 
  每臺數字示波器的最大采樣速率是一個定值。但是,在任意一個掃描時間t/div,采樣速率fs由下式給出:
 
  fs=N/(t/div) N為每格采樣點
 
  當采樣點數N為一定值時,fs與t/div成反比,掃速越大,采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數據:
 
  表1掃速與采樣速率
 
  t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)502510210.50.25
 
  綜上所述,使用數字示波器時,為了避免混迭,掃速檔最好置于掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,掃速檔則最好置于主掃速較慢的位置。
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