示波器的三大关键指标.docx
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2022-05-30
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带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。相对于工程师们
对示波器带宽的熟悉和重视，采样率和存储深度往往在示波器的选型、评估和
测试中为大家所忽视。这篇文章的目的是通过简单介绍采样率和存储深度的相
关理论结合常见的应用帮助工程师更好的理解采样率和存储深度这两个指针的
重要特征及对实际测试的影响，同时有助于我们掌握选择示波器的权衡方法，
树立正确的使用示波器的观念。
在开始了解采样和存储的相关概念前，我们先回顾一下数字存储示波器的
工作原理。
图 1 数字存储示波器的原理组成框图
输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，
以提高示波器的灵敏度和动态范围。放大器输出的信号由取样/保持电路进行取
样，并由 A/D 转换器数字化，经过 A/D 转换后，信号变成了数字形式存入内
存中，微处理器对内存中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏
上。这就是数字存储示波器的工作过程。
采样、采样速率
我们知道，计算机只能处理离散的数字信号。在模拟电压信号进入示波器
后面临的首要问题就是连续信号的数字化（模/数转化）问题。一般把从连续信
号到离散信号的过程叫采样（sampling）。连续信号必须经过采样和量化才
能被计算机处理，因此，采样是数字示波器作波形运算和分析的基础。通过测
量等时间间隔波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数
字信息，这就是数字存储示波器的采样。采样电压之间的时间间隔越小，那么
重建出来的波形就越接近原始信号。采样率（sampling rate）就是采样时间
间隔。比如，如果示波器的采样率是每秒 10G 次（10GSa/s），则意味着每
100ps 进行一次采样。
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