示波器调试使用中主要涉及的概念知识

最近,主要做调试工作,在调试工作中发现这个示波器使用需要规范一些东西。主要涉及的概念:模拟带宽,数字带宽(采样率),存储深度,纵轴位数,插值方法,数字FFT分析,混叠(Aliasing)现象,时基,奈奎斯特定理(数字采样定理)。

模拟带宽:就是在示波器前端有一个运算放大(或者三极管放大)电路,这个放大电路有个频率响应,3dB带宽是其主要关心特性(频率响应特性不是我们要关心的话题,微波射频主要研究这个),相当于一个滤波器,很多示波器外壳正面面板上都有这个带宽的东西。

采样频率:就是说,我把模拟信号的波形等间距的取值,这个间隔是多少,那么要怎么才能采样到不失真的波形呢?这是采样定理规定了的(信号与系统—郑君里,里面专门有讲解),采样后,每个采样点数值大小的表示要涉及到纵轴采样位数。

混叠(Aliasing)现象:就是我用一个采样频率为fs去采样一个信号,低于fs/2的频率能够很好的被采样,而高于fs/2的频率会采样不到吗?不会,根据采样定理的计算结果可以看见,高于fs/2的频率成分被映射到了低于fs/2的那个模块,所以产生了混叠原因。

存储深度:说白了,就是我的ROM有多大,能放多大的数据。有这样一个公式是我总结这些东西的简要概述—-存储深度=采样率*时基。

时基:就是你示波器采样多少时间。

插值方法:什么叫插值方法呢?就是你是数字采样后,是像一根根高低不同的电线杆那样,没有连线是离散的,那么,我们要在示波器上面显示模拟的连续的波形怎么办呢?我们怎么来连接相邻的离散点呢?所以,插值法就是解决这类问题,主要有线性,拉格朗日,正弦等等(这个不是我需要太关注,DSP—西安电子科技大学书里面有)

纵轴位数:8位就是256,那么假如你是设置1V每格,那么,你的最小测量值是8*1/256,所以,我们在设置的时候,量化时一定要注意这个的选择。

数字FFT:就是简单的FFT变换,具体在DSP教程里面有,不在做详细介绍。———DSP—西安电子科技大学。

总之,有一定带宽的信号,通过低压探头这个通道,到示波器的运算放大器,不是低压探头上的所有信号都会进来,那么,这个模拟带宽主要是滤波作用, 信号经过运放过后,然后,进行采样,那么采样率就是在这个地方起到关键作用,采样的数字量要进行显示,那么,必定要存储到存储器里面,我采集量最大值就是存储深度,这个值,在示波器中,一般就是固定的,所以,你的采样率越高,那么,你的时基就越短,所以,在这里时基,采样率,存储深度要满足这些关系。这些就是我们在实际使用中经常遇到的东西。转载请注明出处http://mtoou.info/shiboqi-tiaoshi/

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