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是德示波器的實(shí)時采樣與等效采樣

發(fā)布日期:2024-11-11 14:54:44         瀏覽數(shù):   

  是德科技作為全球領(lǐng)先的電子測量儀器廠商,其示波器產(chǎn)品以其高性能和豐富的功能而聞名。在是德科技示波器的眾多功能中,采樣技術(shù)是其核心技術(shù)之一,直接影響著測量精度、帶寬和信號完整性分析能力。而實(shí)時采樣和等效采樣是兩種主要的采樣技術(shù),它們在應(yīng)用場景和性能指標(biāo)上存在顯著差異。本文將對這兩種技術(shù)進(jìn)行深入剖析。

是德示波器的實(shí)時采樣與等效采樣(圖1)

  一、實(shí)時采樣技術(shù)

  實(shí)時采樣,顧名思義,是指示波器以恒定的速率連續(xù)采集信號。每個采樣點(diǎn)都對應(yīng)于信號的實(shí)際瞬時值。這種采樣方式能夠真實(shí)地反映信號的波形,特別適用于捕獲快速變化的瞬態(tài)信號和隨機(jī)信號。

  1.原理:實(shí)時采樣利用高速ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)對輸入模擬信號進(jìn)行連續(xù)采樣和量化。采樣率越高,則能夠捕捉到更精細(xì)的信號細(xì)節(jié)。

  2.優(yōu)點(diǎn):

  高保真度:能夠精確捕捉信號的瞬態(tài)特性,保留信號的全部細(xì)節(jié)。

  實(shí)時顯示:信號采集和顯示同步進(jìn)行,方便實(shí)時觀察信號變化。

  適用于高速信號:能夠準(zhǔn)確捕獲高速數(shù)字信號、脈沖信號等。

  3.缺點(diǎn):

  成本高:高速ADC和相關(guān)的電路設(shè)計成本較高。

  功耗大:高速采樣通常需要較高的功耗。

  存儲空間需求大:高采樣率會導(dǎo)致大量的采樣數(shù)據(jù),需要更大的存儲空間。

  二、等效采樣技術(shù)

  等效采樣技術(shù)是一種提高示波器垂直分辨率和采樣率的有效方法,它不是連續(xù)采樣,而是通過多次低速采樣并進(jìn)行多次平均來獲得高分辨率和高采樣率的等效效果。

  1.原理:等效采樣技術(shù)利用多次重復(fù)的低速采樣,通過平均技術(shù)來提高垂直分辨率,并通過多次采樣后進(jìn)行插值算法來模擬高采樣率。

  2.優(yōu)點(diǎn):

  高采樣率和高垂直分辨率:以較低的ADC采樣率獲得較高的等效采樣率和垂直分辨率。

  成本相對較低:采用低速ADC可以降低成本。

  功耗相對較低:低速采樣可以降低功耗。

  3.缺點(diǎn):

  不能準(zhǔn)確捕捉瞬態(tài)信號:由于平均處理,無法準(zhǔn)確捕捉到快速變化的瞬態(tài)信號的細(xì)節(jié)。

  對重復(fù)信號有依賴性:等效采樣需要信號具有周期性或重復(fù)性。

  對噪聲敏感:平均處理可能會放大低頻噪聲。

  三、實(shí)時采樣與等效采樣的比較

特性實(shí)時采樣等效采樣
采樣方式連續(xù)采樣多次低速采樣,平均插值
信號捕捉能力能夠捕捉瞬態(tài)信號難以捕捉瞬態(tài)信號
采樣率受ADC限制,相對較低等效采樣率可以很高
垂直分辨率受ADC限制,相對較低等效垂直分辨率可以很高
成本相對較低
功耗相對較低
應(yīng)用場景高速瞬態(tài)信號、隨機(jī)信號重復(fù)性信號、低頻信號

  四、結(jié)論

  實(shí)時采樣和等效采樣各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇哪種采樣技術(shù)取決于具體的應(yīng)用場景和測試需求。對于需要捕捉瞬態(tài)信號和快速變化的信號的應(yīng)用,實(shí)時采樣是首選。而對于重復(fù)性信號,特別是需要高采樣率和高垂直分辨率的低頻信號測試,等效采樣則更具優(yōu)勢。是德科技示波器通常會結(jié)合這兩種采樣技術(shù),以滿足不同用戶的需求。用戶需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的采樣模式,才能充分發(fā)揮是德科技示波器的性能,獲得**的測試結(jié)果。

  五、應(yīng)用案例

  實(shí)時采樣應(yīng)用案例:高速數(shù)字電路調(diào)試,脈沖信號分析,EMI/EMC測試等。

  等效采樣應(yīng)用案例:低頻信號分析,電源完整性測試,音頻信號測量等。

是德示波器的實(shí)時采樣與等效采樣(圖2)

  通過對實(shí)時采樣和等效采樣技術(shù)的深入理解,使用者能夠更好地選擇合適的采樣模式,從而提高測試效率和精度,充分利用是德科技示波器的強(qiáng)大功能。未來的示波器技術(shù)發(fā)展方向可能在于結(jié)合實(shí)時采樣和等效采樣的優(yōu)勢,開發(fā)出更高效、更精確的采樣技術(shù),如果您有更多疑問或需求可以關(guān)注西安安泰測試Agitek哦!非常榮幸為您排憂解難。


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