采样示波器，也称为等效时间采样示波器，其原理和应用如下：


采样示波器1.png

一、原理

  • 等效取样技术：采样示波器的根本原理是利用等效取样技术，将周期性高频（或高速）信号变换为与原来信号波形相似的低频（或低速）信号。每个信号周期只取样一次（或几次），取样信号依次地延迟Δt，完成一个取样周期后，离散信号的包络反映原信号的波形。这种固定延迟时间有顺序的取样也称为顺序取样。而当一个周期取几次样时，取样点必须重新排列，也称为随机取样。
  • 采样定理：采样示波器基于采样定理，通过对输入信号进行采样和保持，将连续信号转换成离散信号，并进行数字化处理和重建，最后实现波形显示。其中，采样和保持单元负责对输入信号进行采样和保持，采样速率决定了示波器的带宽。
  • 信号处理：采样示波器具有较高的信号处理能力和灵活性，可以对复杂的信号进行较大程度的处理和分析。同时，由于采样定理的存在，其带宽可以达到甚至超过其采样率的一半，具有较高的频率响应。

二、应用

  • 测量高速电信号：采样示波器前级没有衰减器或放大器电路，专门用于测量高速信号。它具有较高的频率响应和较宽的带宽，能够观测和分析高频信号。
  • 测量光信号：采样示波器可用于光信号的测量，例如通过连接光模块/光传输设备，无需触发信号即可进行评估。
  • 阻抗测量：使用TDR（时域反射计）进行阻抗测量，可以直接评估流经印刷电路板和连接它们的电缆的数字信号的质量（信号完整性）。
  • LSI性能测量和分析缺陷：在半导体测试中，采样示波器可用于测量LSI（大规模集成电路）性能和分析缺陷。

综上所述，采样示波器在电子测量领域具有广泛的应用前景和重要的研究价值。随着科学技术的不断发展，采样示波器的性能和功能将进一步提升和完善，为电子测量领域的发展做出更大的贡献。