Picoscope示波器學習筆記一

使用等效采樣模式必須滿足兩個前提條件：1、波形必須是重復的；2、必須能穩定觸發。

圖7等效采樣

示波器大多時間工作在實時采樣模式，其采樣率跟帶寬一般沒有直接關系。

相對于實時采樣，等效采樣技術可以實現很高的數字化轉換速率。比如當被測信號頻率遠高更進于A/D最大采樣頻率時，或者從一個周期中所要采集的點數遠超過A/D最大采樣頻率時，此時采用實時采樣不可能達到目的。如果被測信號是周期的，就可以用等效時間采樣來重構波形或在一個周期內達到想要的采集點數。

三、緩存深度

示波器的最大采樣率與最大緩存深度密切相關。緩存深度也指記錄長度，即示波器一次性可采集的波形點數，單位是點（pts)。

示波器的存儲由兩方面來完成：1、觸發信號和延時的設定確定了示波器存儲的起點；2、示波器的存儲深度決定了數據存儲的終點

圖8緩存深度

在緩存深度一定的情況下，存儲速度越快，存儲時間就越短，它們之間是反比關系。存儲速度等效于采樣率，存儲時間等效于采樣時間，采樣時間由示波器的顯示窗口所代表的時間決定，所以

緩存深度＝采樣率×采樣時間

由此可見，提高示波器的緩存深度可以間接提高其采樣率：當要捕獲較長的波形時，由于存儲深度是固定的，所以只能降低采樣率，但這樣勢必造成波形質量的下降；如果增大存儲深度，則可以使用更高的采樣率，以獲取不失真的波形。

如圖8，PicoScope3207B,Agilent2000X,TekTDS2000(如TDS2004C）的最高采樣率都能達到1GS/s或2GS/s，但是由于它們的緩存深度不一樣，在實際的測量中并不能達到最高的采樣率。如圖，當時基為1ns/div時，屏上顯示1000divisions，根據公式可知，三種示波器都可以應用最高采樣率進行采樣。當時基為1μs/div時，屏上顯示1000divisions，時

Agilent2000X的實際采樣率為：

緩存深度2.5KS/采樣時間（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s

TDS2000的實際采樣率為：

緩存深度2.5KS/采樣時間（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s

圖8存儲深度決定了實際采樣率的大小

四、分辨率

分辨率是數字示波器除帶寬、采樣率、記錄長度之外的又一個重要指標，其基礎是示波器采集系統中所使用的ADC的分辨率。較高的分辨率意味著示波器能夠更精細地顯示信號細節，從而可以進行更加精確的測量。

傳統的數字存儲示波器只能提供8位分辨率（8位ADC），因此可以檢測到最多0.4％的信號變化（見表）。這意味著，他們不適合許多應用范圍從監測傳感器和傳感器（溫度，電流，壓力）到檢測噪音和振動。高精度示波器需要超過8位分辨率。