基本概念

區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬

區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬

帶寬是示波器zui重要的標之。模擬示波器的帶寬是個固定的值，而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣所能達到的zui帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬，數(shù)字實時帶寬與zui數(shù)字化頻率和波形重建因子K相關（數(shù)字實時帶寬=zui數(shù)字化速率/K），般并不作為項標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復周期信號的測量，而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆，實際上的是模擬帶寬，數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz，實際上是其模擬帶寬為500MHz，而zui數(shù)字實時帶寬只能達到400MHz遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時，定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實時帶寬，否則會給測量帶來意想不到的誤差。

有關采樣速率

采樣速率也稱為數(shù)字化速率，是單位時間內(nèi)，對模擬輸入信號的采樣次數(shù)，常以MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的項重要標。

1.如果采樣速率不夠，容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象

如果示波器的輸人信號為個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(chǎn)生了混迭現(xiàn)象?；斓褪瞧聊簧巷@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(fā)示燈已經(jīng)亮了，而顯示的波形仍不穩(wěn)定?；斓漠a(chǎn)生如圖1所示。那么，對于個未知頻率的波形，如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)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(shù)是否急劇改變，如果是，說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生；或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩(wěn)定下來，也說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據(jù)奈奎斯定理，采樣速率至少于信號頻成分的2倍才不會發(fā)生混迭，如個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(fā)生：

·調(diào)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值，而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找zui大zui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(shù)字示波器的zui大采樣速率是個定值。但是，在意個掃描時間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(shù)N為定值時，fs與t/div成反比，掃速越大，采樣速率越低。下面是TDS520B的組掃速與采樣速率的數(shù)據(jù)：

表1掃速與采樣速率

t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25