简述示波器的两个最重要参数带宽和采样率

发布时间:2019-12-30 阅读量:972 来源: 我爱方案网 作者:

本文主要介绍示波器的两个最重要的参数:带宽和采样率。


1、示波器带宽

示波器测得正弦波的幅度不低于真实正弦波信号3dB(功率为原来的一半)的幅度时的最高频率。如果输入一个固定振幅的波形,增加信号频率,-3dB的位置即是示波器的电压幅值为实际幅值的0.707倍。


当被测正弦波的频率等于示波器的带宽(示波器的放大器的响应是一阶高斯型)时,幅度测量误差大约为30%。如果想测量正弦波的幅度误差只有3%,被测正弦波的频率要比示波器的带宽要低很多(大约是示波器的带宽的0.3倍)。实际应用中我们很可能需要测量的是方波(例如数字系统)或者是比正弦波复杂的多的信号,使用示波器测量信号的通用经验法则是:示波器的带宽是被测信号的频率的5倍。例如,一个66MHz的时钟信号需要一个330MHz带宽的示波器。


5倍频率是怎样得出的?信号带宽和速率无关,只和沿有关。当信号沿是周期的7%时信号能有效还原,而此时示波器的带宽必须≥0.35/Tedge,因此有示波器带宽≥5*F。


简述示波器的两个最重要参数带宽和采样率


简述示波器的两个最重要参数带宽和采样率


2、采样率

通过测量等时间间隔波形的电压幅值,并把该电压转化为用8位二进制代码表示的数字信息,这就是数字示波器的采样。每两次采样之间的时间间隔越小,那么重建出来的波形就越接近原始信号。采样率(SamplingRate)就是采样时间间隔的倒数。例如,如果示波器的采样率是每秒10G次(10GSa/s),则意味着每100ps进行一次采样。

根据Nyquist采样定理,对于正弦波,每个周期至少需要两次以上的采样才能保证数字化后的脉冲序列能较为准确的还原原始波形。如果采样率低于Nyquist采样率则会导致混叠(Aliasing)现象。


采样率的单位是MS/s(MegaSamplespersecond)或GS/s(GigaSamplespersecond)。一般情况下,各个示波器公布的采样率参数都是指单通道最高采样率。如果一台两通道的示波器,公布的采样率参数为1GS/s,两个通道同时使用时,每通道的最高采样率为500MS/s。


有一个比较采样速率和信号带宽时的经验法则:如果示波器有内插(通过筛选以便在采样点间重新生成),则(采样速率/信号带宽)的比值至少应为4:1;如果无正弦内插时,则应采取10:1的比值。


以上就是针对示波器的最重要的两个参数的介绍。


推荐阅读:

简述开关电源接地的必要性及设计思路简介

光控控制开关LED详解

公交车车门状态检测电路

工业物联网和RFID的实际应用

防雷电路实例设计

相关资讯
核心对比!无源晶振与有源晶振在结构和工作原理的本质区别

无源晶振与有源晶振是电子系统中两种根本性的时钟元件,其核心区别在于是否内置振荡电路。晶振结构上的本质差异,直接决定了两者在应用场景、设计复杂度和成本上的不同。

温度稳定性对RTC晶振的计时误差影响与分析

RTC(实时时钟)电路广泛采用音叉型32.768kHz晶振作为时基源,但其频率稳定性对温度变化极为敏感。温度偏离常温基准(通常为25℃)时,频率会产生显著漂移,且偏离越远漂移越大。

从参数到实践!剖析有源晶振的频率稳定度、老化率及正确接线方案

有源晶振作为晶振的核心类别,凭借其内部集成振荡电路的独特设计,无需依赖外部电路即可独立工作,在电子设备中扮演着关键角色。本文将系统解析有源晶振的核心参数、电路设计及引脚接法,重点阐述其频率稳定度、老化率等关键指标,并结合实际电路图与引脚定义,帮助大家全面掌握有源晶振的应用要点,避免因接线错误导致器件失效。

如何对抗晶振老化?深入生产工艺与终端应用的防老化指南

晶振老化是影响其长期频率稳定性的核心因素,主要表现为输出频率随时间的缓慢漂移。无论是晶体谐振器还是晶体振荡器,在生产过程中均需经过针对性的防老化处理,但二者的工艺路径与耗时存在显著差异。

无源晶振YSX321SL应用于高精度HUD平视显示系统YXC3225

在现代汽车行业中,HUD平视显示系统正日益成为驾驶员的得力助手,为驾驶员提供实时导航、车辆信息和警示等功能,使驾驶更加安全和便捷。在HUD平视显示系统中,高精度的晶振是确保系统稳定运行的关键要素。YSX321SL是一款优质的3225无源晶振,拥有多项卓越特性,使其成为HUD平视显示系统的首选。