在小学的时候,我们学过一个经典的公式:电池容量=放电速度x放电时间。
很容易理解,因为电池容量是一定的。如果要放电时间长,那就必须细水长流式地放电,否则电池很快就会被掏空。 而在示波器层面,这个公式一样可以类比为:存储深度=采样率x波形时间。存储深度是一定的,如果要观测的波形时间长,采样率不一定总按照芯片的极限性能去飚,而是必须随着存储深度和波形时间去调整,否则存储将会溢出。
因此你会发现,示波器的采样率与汽车的时速一样,是一直在变化的。只要你确定了需要运转的时间,采样率就会随之确定下来。唯一的差别在于,你可以改变示波器的存储。
相同的4G采样率的示波器,在不同的存储深度下观测50ms/div波形,结果会有何差异呢?
我们选择一个标准的1M方波信号作为被测信号,在示波器自动设置之后波形结果如图:
在右下角可以看到,由于当前波形时间很短,采样率保持在4GSa/s,这个波形完全没有失真。接下来我们把时间档位放在50ms/div,屏幕为14格,满屏波形时间为700ms。
1.4M存储深度
可以看到1.4M存储下,采样率下降到2M Sa/s,波形发生混叠,完全失真。
14M存储深度
可以看到14M存储下,采样率下降到20M Sa/s,波形采样不足,轻松失真
512M存储深度
可以看到512M存储下,采样率高达500M Sa/s以上,波形采样率足够,完全没有失真。
总结:
示波器标称的采样率只是最佳参数,而实际的采样率是实时变化的,当前的采样率等于示波器的存储深度除以当前的波形时间。因为,存储深度直接决定了采样率能否发挥,而时刻留意当前采样率,就是波形观测中最为重要的一件事了。
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史海拾趣
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