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采樣速率是數字示波器的一項重要指標

更新時間：2021-06-03

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　　采樣速率也稱為數字化速率，是指單位時間內，對模擬輸入信號的采樣次數，常以MS/s表示。采樣速率是數字示波器的一項重要指標。

　　1.如果采樣速率不夠，容易出現混迭現象

　　如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號，示波器顯示的信號頻率卻是50KHz，這是怎么回事呢?這是因為示波器的采樣速率太慢，產生了混迭現象。

　　混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低于信號的實際頻率，或者即使示波器上的觸發指示燈已經亮了，而顯示的波形仍不穩定。混迭的產生如圖1所示。

　　那么，對于一個未知頻率的波形，如何判斷所顯示的波形是否已經產生混迭呢?可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔，看波形的頻率參數是否急劇改變，如果是，說明波形混迭已經發生;

　　或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩定下來，也說明波形混迭已經發生。根據奈奎斯特定理，采樣速率至少高于信號高頻成分的2倍才不會發生混迭，如一個500MHz的信號，至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發生：

　　·調整掃速;

　　·采用自動設置(Autoset);

　　·試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式，因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找極值，而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找最大最小值，這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。

　　·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以選用，因為這種方式采集波形速度快，用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。

　　2.采樣速率與t/div的關系

　　每臺數字示波器的最大采樣速率是一個定值。但是，在任意一個掃描時間t/div，采樣速率fs由下式給出：

　　fs=N/(t/div) N為每格采樣點

　　當采樣點數N為一定值時，fs與t/div成反比，掃速越大，采樣速率越低。下面是TDS520B的一組掃速與采樣速率的數據：

　　表1掃速與采樣速率

　　t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)502510210.50.25

　　綜上所述，使用數字示波器時，為了避免混迭，掃速檔最好置于掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，掃速檔則最好置于主掃速較慢的位置。