示波器的带宽和采样率是什么
什么是带宽? 笼统的讲: 输入信号幅值 衰减3db时,最大输入信号的带宽就定义为示波器的带宽.
什么是采样率? 每秒钟能采集多少个点.速度越快,误差越小,一般采样率要4倍于示波器带宽(放大器类型为高斯响应)
对数字式示波器至少有两部分:被测信号的Y通道和采样部分。
Y通道是放大(或衰减)被测信号的,带宽是针对Y通道而言。假如Y通道能对0~10MHz范围所有正弦信号均匀而不失真的放大,则它的带宽就是10MHz。由于复杂波形的信号由各种不同谐波的正弦信号组成,而且这些谐波构成的带宽可能很宽,所以,为了保证真实放大复杂信号,你的Y通道的带宽越大越好。
仅有带宽足够的Y通道还不够,为了捕获波形,你还得对经过Y通道放大的信号进行采样啊!这个采样的快慢就是采样速率。采样速率越快,单位时间内对复杂波形捕获的点也就越多,最后拼装显示出来的波形就越接近真实的复杂信号。
所以,带宽和采样速率虽然是两个不同的参数,但它们都对真实还原被测波形都非常重要。
为什么带宽越大,信号越不失真?
复杂信号可以分解为无数个高频率的正弦谐波,这些高频率谐波组成了原始信号的细节。如果你的带宽不够宽(主要是高端不够高),更高次的谐波信号就不能被有效放大和通过(被阻碍或衰减了)。这样,在Y通道的终端得到的信号就会失真(丢失复杂信号的细节)。
所以,尽可能提高Y通道带宽对还原信号细节(不失真)非常重要。
带宽是反映信号频率通过能力,带宽越大,对信号中的各种频率成分(特别是高频成分)能准确有效地放大与显示,也就较为准确,如果带宽不够,那就会损失很多高频成分,信号自然就显示不准确了,出现较大误差。而采样率是将模拟量转换为数字量时对信号转换的频率(即每秒采集次数),这个频率越高,单位时间内对信号的采集就越多,信号中的信息就保留越多,丢失信息就少,转换出的数字量就能准确反映信号的数值,再由LCD显示就能较为准确完整显示信号波形,采样点越多,显示的点就越多,就越清晰。
简单说,带宽体现能显示的信号频率范围,而采样率反映出信号波形的细节。
为什么带宽越大,对信号中的各种频率成分(特别是高频成分)能准确有效地放大与显示?
比如一个音频放大器,如果带宽比较小,如带宽为50Hz~15KHz,那么15KHz以上的信号就不能有效放大,输出就很小甚至就没有,也就听不到15KHz以上的声音了。如果放大器带宽比较宽,如10Hz~20KHz,那所有音频都可以被放大并输出,就可以输出完整的音频声音。示波器显示也是这个道理的。