在查看多仪器设备的示波器功能或比较两个台式示波器时，我们首先要看的规格是带宽和采样率。虽然这些是非常重要的规格，但通常大多数设计工作都在大多数产品的限制范围内完成，而要考虑的更关键的规格是分辨率。您是否知道，虽然大多数流行的示波器都是从 8 位开始的，但高分辨率正在成为一个越来越重要（并且越来越可用）的选择？
由于您通常必须在采样率和分辨率之间做出选择，作为 ADC 和 DAC 的一个特性，这通常会引出一个问题，为什么选择在示波器上优先考虑高分辨率？
示波器中的信号完整性和降噪
信号完整性和降噪在敏感设计中非常重要，而分辨率在确保您看到的信号来自手头的电路而不是您正在使用的仪器的人为因素方面起着重要作用。这在采集大信号和寻找可能对设计的最终使用产生负面影响的较小分量信号时尤为重要。例如，对于 8 位分辨率，只能检测到 5 V 信号上约 19.53 mV 的差异。像ADP3450这样的 14 位示波器可以在相同的 5 V 信号上检测到 300 µV 左右的更小变化，从而更容易检测和调试敏感设计的问题。
比较上方和下方屏幕截图中心的滞后图，此示例信号的分辨率差异最为明显。
在我们设计测试和测量设备以及 FPGA 开发板的工作中，高分辨率通常可以发挥关键作用。这里有些例子：
- 在我们的 FPGA 板上验证电源时，寻找并能够看到纹波、负载瞬态和环路频率响应至关重要。这是在自然嘈杂的环境中出现小信号的情况，在该环境中规格非常严格，并且必须具有高分辨率。
- 在测试和测量方面，使用示波器仪器验证产品的一部分是评估通道之间的串扰，并确保串扰不存在或可忽略不计，以便每个通道上的信号测量不会相互影响。由于分辨率限制了本底噪声，如果没有高分辨率，我们在查看信号的频谱视图时将无法看到任何微小的串扰分量。为确保我们的仪器不会引入噪声和使信号失真，我们必须找到并消除潜在的串扰问题。
分辨率还在更复杂的测试中发挥作用，例如确保准确的数字触发、交叉检测和信号的时间稳定性。
什么时候采样率比分辨率更重要？
虽然分辨率在许多应用中至关重要，但在某些情况下，更高的带宽和采样率当然比分辨率更重要。在我们自己的设计中，这包括查看数字信号瞬变和测量宽带电路的波特图。话虽这么说，但在很多情况下，两者都很重要，软件增强的分辨率可以提供帮助，例如评估信号频谱和测量 THD、SNR 和 SFDR 等参数。在理想的世界中，我们将拥有高分辨率、高带宽和高采样率的设备，同时保持低价格。
软件增强分辨率是否具有可比性？
鉴于分辨率的重要性和基于软件的仪器（例如我们自己的仪器）的普及，软件增强型分辨率变得越来越普遍，但它是否可以像有机硬件分辨率一样可靠？答案是：视情况而定。
直方图清楚地显示了额外两位分辨率可能产生的差异。
软件增强的分辨率涉及以特定方式对信号进行平均以获得额外的分辨率位。这允许对采样率进行临时权衡，因为它可以根据情况需要在软件中启用或禁用。例如，Digilent 的 ADP3450 具有 14 位分辨率，可通过软件增强至 16 位。然而，尽管软件增强分辨率（通过滤波或插值方案）可以帮助平滑信号，给人以分辨率更高和噪声更低的印象，但它无法区分信号和噪声，并且会掩盖感兴趣的小信号。因此，在分辨率至关重要的情况下，硬件分辨率应优先于软件增强。
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