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關于1Gsa/s采樣率的介紹研究

普源精電RIGOL ? 來源:djl ? 2019-10-10 15:26 ? 次閱讀
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作為數字示波器,采樣率是非常重要的一個指標。所謂采樣率指的是單位時間模數轉換器完成的AD轉換的次數,即每秒采集數據樣點的個數。波形的數據點數影響著波形復現的真實度。理論上講,波形點數越多,波形復現的越真實,但由于內存空間及A/D轉換速度的制約,采樣率常常有一定限制。那么多高的采樣率是足夠的呢?

依照Nyquist采樣定律,對正弦波采樣時,需要在一個周期采集最少兩個以上的點才可重現波形。而在工程實際中,采樣率需要是實測信號頻率的4-5倍(對于Flat頻響示波器,采樣率需要2.5倍)才能更好地復現波形。

采樣率不足帶來的直接問題是波形的失真、混淆或遺漏。在測量正弦波信號時,表現為幅度波動和衰減。下面的幾個圖片就展示了采樣率不足帶來的信號復現問題。

關于1Gsa/s采樣率的介紹研究

RIGOL新推出的DS1000Z示波器具有1Gsa/s的采樣率,對于100MHz帶寬的示波器這樣的采樣率是足夠高的。但細心的用戶會發現,當同時打開DS1000Z示波器的四個通道時,示波器的采樣率會下降。這是由于DS1000Z示波器采用了ADC復用的技術,在同時打開四通道時,采樣率會下降到250Msa/s。250Msa/s的采樣率是否可以支持100MHz帶寬呢?同時使用四通道時DS1000Z是否還可以真實地捕獲和顯示波形呢?

有圖有真相,讓我們一起測試一下。

首先使用信號源輸出100MHz正弦波,DS1000Z單通道測量,我們可以看到波形清晰穩定,峰峰值為704mV.這時示波器的采樣率為1Gsa/s

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現在我們打開示波器的其他三個通道,我們可以發現,采樣率變為了250Msa/s。但波形基本穩定清晰,沒有大的變化。測量的峰峰值為708mV.

關于1Gsa/s采樣率的介紹研究

上述實驗的方法與計量部門檢定示波器帶寬的步驟基本相同。通過這樣的實驗我們可以發現,雖然在4通道同時開啟的情況下,DS1000Z的采樣率降至250Msa/s,但儀器依然可以較好的完成波形測試工作,測試結果穩定可靠。在更多的僅使用一個或兩個通道的條件下,DS1000Z完成測試工作更加精準。

四通道、足夠用的采樣率、眾多的高級測量和分析功能。DS1000Z確實是基礎型示波器的最佳選擇。

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