示波器的原理和使用 数字示波器原理( 五 )


如果示波器有InstaVu采集方式,可以选择,因为这种方式可以快速采集波形,而且这种方式显示的波形和模拟示波器显示的波形差不多 。
2.采样率与t/div的关系
每个数字示波器的更大采样率是一个固定值 。然而,在任何扫描时间t/div,采样率fs由以下公式给出:
Fs=N/(t/div)N是每帧的采样点 。
当采样点数n为一定值时,fs与t/div成反比,扫描速度越大,采样率越低 。下面是一组TDS520B的扫描速度和采样速率数据:
表1扫描速率和采样速率
t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)
综上所述,使用数字示波器时,为了避免重叠,更好将扫描档位放在扫描速度较快的位置 。如果想捕捉稍纵即逝的毛刺,更好将扫描档位放在主扫描速度较慢的位置 。
数字示波器的上升时间
在模拟示波器中,上升时间是示波器一个极其重要的指标 。然而,在数字示波器中,上升时间甚至没有明确地作为一个指标给出 。由于数字示波器的测量 ,自动测得的上升时间不仅与采样点的位置有关,如图2所示,A表示上升沿刚好落在两个采样点的中间,上升时间是数字化间隔的0.8倍 。如果在图2中B的上升沿中间有一个采样点,则同一波形的上升时间是数字化间隔的1.6倍 。此外,上升时间还与扫速有关 。以下是TDS520B测量相同波形时的一组扫描速度和上升时间数据:
表2扫描速度和上升时间
t/div(ms)502010521 tr(μs)800320160803216
从以上数据可以看出,虽然波形的上升时间是一个恒定值,但由于扫描速度不同,数字示波器测得的结果相差甚远 。模拟示波器的上升时间与扫描速度无关,而数字示波器的上升时间不仅与扫描速度有关,还与采样点的位置有关 。使用数字示波器时,不能像模拟示波器那样根据测得的时间反推出信号的上升时间 。