当前位置:首页 > 测试测量 > 测试测量
[导读]采样率(Sampling Rate)顾名思义就是“采样的速率”,就是单位时间内将模拟电平转换成离散的采样点的速率。采样过程反映了数字示波器的本质:将模拟信号离散为一个一个的采样点。 数字示波器区别于模拟示

采样率(Sampling Rate)顾名思义就是“采样的速率”,就是单位时间内将模拟电平转换成离散的采样点的速率。采样过程反映了数字示波器的本质:将模拟信号离散为一个一个的采样点。
数字示波器区别于模拟示波器的一个最大不同是将模拟信号进行离散化。在数字世界里,永远只有0和1。如何将那些各种不同形状的模拟信号转换成为0和1呢?采样保持电路根据采样时钟将连续的模拟信号“等时间间隔的”、“实时的”转换为离散的电平,离散的电平再经过模数转换器(ADC)转换为一系列的0和1。对于8位ADC来说,8个连续的0和1组成一个采样点,代表了一个电平值,示波器将这些离散的采样点直接显示或将点和点通过某种方式相连显示为示波器屏幕上的波形。

离散的采样点之间的间隔就是采样周期,采样周期的倒数就是采样率,例如,采样率2GSa/s就表示两个采样点之间的间隔为1ns。在“点显示”方式和“线性插值”模式下,将示波器屏幕上的波形展开,有些示波器能看出屏幕上等时间间隔的采样点,打开示波器光标可以测量出两个点之间的间隔即为采样周期。

某些示波器可以选择采样方法:“实时采样(real-time sampling)”或“等效时间采样(effective time sampling)”。
实时采样特别适合频率范围不到示波器最大采样率(备注:在示波器的面板上通常都会有标识采样率,该采样率就是指这台示波器可以工作到的最高采样率。但是,实际上示波器的“当前采样率”由于受到存储深度的限制,随着示波器采集时间的增加,采样率会被强迫地自动下降,通常可能小于最高采样率。)一半的信号,这里示波器可以在波形一次“扫描”中,采集超过足够量的点,构建准确的画面,实时采样是使用示波器捕获快速、单次、瞬态信号的唯一方式。

等效时间采样基于这样一个事实,那就是大多数自然发生的事件和人为事件都是重复的。等效时间采样从每次重复中捕获少量信息,构建重复的信号画面。波形像一串灯,一直慢慢汇聚,一个接一个的亮起。这允许示波器准确地捕获其频率成份远远高于示波器采样率的信号。

等效时间采样方法有两种:“随机等效采样模式”和“顺序等效采样模式”。两种方式各有优点,随机等效采样模式允许显示触发点前面的输入信号,而不使用延迟线路。顺序等效采样模式提供的时间分辨率和精度则要高得多。这两种方法都要求输入信号是重复的。

要确保过采样,而不要欠采样。欠采样时示波器不能真实的还原原始波形,表现为波形局部细节丢失、失真等现象。

采样率严重不够会导致混叠,信号本来是左图中黑线表示的正弦波,测量到的信号也仍然是正弦波,但频率发生了改变。

那么在示波器的使用上,到底该如何选择采样率呢?一个原则就是:感兴趣的信号上升沿能采样3-5个点。上升沿能采样最少有3个点,达到5个点就足够了,采样更多的样本点意义也并不大,如表所示对于上升时间为1ns的信号,如果上升沿采样5个点,也就是每间隔0.2ns采样一个点,采样率需要5GSa/s以上,表中可以看出当采样率为5GSa/s和10GSa/s时,测量上升时间的统计平均结果是一样的,方差值都是0.02ns。

总之,判断采样率是否足够,首先还是要看您感兴趣的信号的细节的上升时间是多少。以感兴趣的上升时间除以5得到采样周期,采样周期的倒数就是采样率。或者说是“5除以上升时间”就得到要求的采样率。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

随着汽车电子技术的快速发展,LIN(Local Interconnect Network)总线技术作为一种低成本、简单的串行通信协议,在汽车内部网络中得到了广泛应用。LIN总线主要用于连接传感器和执行器等低速设备,实现与...

关键字: 汽车电子 串行通信协议 示波器

泰克实时示波器支持TekExpressLVDS自动测量软件,涵盖LVDS时钟和数据的30多个测量项目,一键完成一致性测量。

关键字: 通信 示波器 测试测量

示波器是一类能够 用于检测交流电流或脉冲电流波的形态的仪器设备。示波器由电子管放大仪、扫描振荡器、阴极射线等组合而成。

关键字: 示波器 交流电流 脉冲电流

电源未接通;辉度旋钮未调节好;X,Y轴移位旋钮位置调偏;Y轴平衡电位器调整不当,造成直流放大电路严重失衡。示波器维修

关键字: 示波器 电源 电位器

我们在设计高速接口芯片时,到底应该使用LVDS,还是CML(JESD204)呢?

关键字: 示波器 测试测量

当需要同步捕获许多信号时,实现示波器同步有多种办法。本文介绍了使用5和6系列B MSO示波器以及TekScope PC分析软件同步多示波器测量系统的三种方法。

关键字: 示波器 测试测量

泰克的MSO6B系列示波器的底噪性能非常优异,底噪的有效值在20MHZ带宽下低至8.68uV,1G带宽下低至51.5uV,是测量电源纹波和噪声的最佳选择。

关键字: 示波器 测试测量

​本文以泰克4,5和6系列MSO为例,说明了多示波器同步的程序和原理。

关键字: 示波器 测试测量

泰克DPO70000SX或MSO/DPO70000DX系列示波器,是一种理想的仪器,专为实现宽带宽和相位一致而设计。它支持中心频率、频谱宽度和分辨带宽(RBW)等参数的独立设置,与用于多通道控制和分析的SignalVu...

关键字: 示波器 测试测量

在验证和诊断电动汽车牵引电机和逆变器的设计问题时,示波器能够发挥举足轻重的作用。泰克可凭借旗下的4系列B MSO、5系列B MSO和6系列B MSO示波器,为工程师提供宽禁带双脉冲测试(DPT,简称双脉冲测试)解决方案,...

关键字: 示波器 电动汽车
关闭
关闭