要高速,更要持久!真相是......
你是否关注过示波器的重要隐形参数——采集内存?
提到示波器参数,大家一定会首先想到两个:采样率 带宽
采样率,通常用xx S/s来标识,带宽通常用xx Hz来表示。对,就是你看到的印在示波器上非常显眼的参数。
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带宽 的定义很简单,问下度娘就知道,这个参数代表了示波器的上限频率(正弦波,测试某频率处时衰减为3db)。
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示波器的带宽是不是越高越好?回答“是”的同学,我们做朋友好吗?因为你一定非常 不!差!钱! 要知道带宽越高,示波器越贵啊~~
但实际上如果你测试的信号只有KHz级,却用上了GHz级带宽的示波器,除了引入更多的噪声之外,对测试并没有其它的好处;相反,在测试较弱信号时,为了去除杂乱高频噪声的影响,还需要使用滤波(带宽限制)的手段,来人工降低带宽!
采样率呢,定义也很明确,那就是每秒钟采样的点数。如果单位时间内采样的点数太少,就会出现令人烦恼的欠采样现象。
欠采样现象
违反Nyquist 定理而产生的捕捉波形与真实波形有差异的现象。Nyquist定理的原意是:如果要从相等时间间隔取得的采样点中,毫无失真地重建模拟信号波形,则采样频率必须大于或等于模拟信号中最高频率成份的两倍。因而对于一个最大信号频率为 fMAX的模拟信号 fa,其最小采样频率 fs 必须大于或等于 2×fMAX 。
fs ≥ 2 fMAX
违反了Nyquist 定理,就会出现以下的情况:
信号本来长这样:
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欠采样下的波形:
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那么问题来了,如果示波器标识的采样率是1GS/s,在我们实际测试中,是不是就会以每秒钟1G的速度进行采样呢? 为什么有时候我们使用G级别高速采样率的示波器,采集K级别频率的信号,也会出现欠采样现象呢?
因为标识的采样率,是指示波器硬件AD所能达到的最高采集速度,而我们在使用示波器进行波形采集所使用的真实采样率,往往并不是这个最高速度!!!
那么真实的采样率到底由什么来决定?
真相,只有一个!
主角登场!!
采样率“fs”、采集内存“L”、测量时间“T” 的关系 ,用力敲黑板——这是本文中心思想!
fs=L/T
一个测试过程所需要的时间是客观决定的,要测2秒,是万万不能掐头去尾只取中间1秒的。那么根据公式,采样率(fs)的高低,只取决于采集内存(L)的大小。这就是为什么我们要特别关心这个非常低调的参数。
采集内存这个参数,恰如数码相机的像素,其性能的扩展,并不仅仅是缓存器件单独性能的体现,而是需要全部处理、运算、显示系统性能的协同提升。因此,只有选择长存储的示波器,才能成就我们既要高速更要持久的愿望。
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横河DL系列是长存储示波器的鼻祖,先后推出了一系列广受好评的长存储示波器。DLM3000,更是标配了一流的125M大容量采集内存,通过选件还可以将这个重要参数扩展到500M。这意味着即使我们使用2.5G的高采样,也能够测试200ms的时间。具体到实际应用,如果测试500kHz波特率的高速CAN信号,为了正确识别与捕捉高低电平信号,采用不高不低正好恰当的5MHz采样率,也可以测试100秒的时间。
以上就是安泰测试为大家介绍的示波器另一个重要硬性参数----采集内存。横河混合信号示波器DLM3000,拥有长存储、高采样率、多通道等卓越性能,尤其是汽车串行总线分析功能,在行业内独树一帜,因此是汽车电子研发的必备工具。如有需要了解更多横河示波器欢迎搜索安泰测试官网或微信公众号咨询。