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文档简介

您是否希望示波器测量尽可能最好？不要满足于普通的测量；只需正确选择信号的显示刻度，即可显著提升测量质量。为什么？因为示波器的采样率和分辨率在测量中同样重要。采样率受示波器水平刻度的影响。其公式为：采样率=存储深度/采集时间长度存储深度是一个恒定值，采集时间长度（或迹线长度）是一个变量，取决于您的每格时间设置。随着时间/格设定值增加，采集时间长度增加。由于这一切都必须适应示波器的存储深度，在某一点上，示波器的ADC将不得不降低采样率。这实际上意味着什么？我们以100kHz方波的频率测量为例。我们知道频率为100kHz且非常稳定，因此我们可以利用测量结果的标准方差来判断测量的质量。图1将100kHz方波的水平显示刻度设置为满刻度20毫秒。并且，示波器的采样率已自动从5GSa/秒下降到100MSa/秒，以使整个迹线能够保存到示波器的存储器中。在大约1500次测量后，测量的标准方差为1.49kHz（约1.5%）。但是，如果我们选择更小的时间/格设置值，有效缩短采集时间长度并提高采样率，看看会发生什么。图2所示为同一信号，但水平刻度设为1.2微秒/格。标准方差现为1.5Hz，是我们之前测量结果的千分之一。图中文字中英对照图中文字中英对照所改变的只是信号的水平刻度以及示波器的采样率。因此，选择适当的示波器水平刻度，对于时间相关测量的质量有很大的影响。与水平刻度对时间相关测量有影响一样，垂直刻度也会对垂直相关测量（电压峰峰值、RMS等）产生影响。我们再次以同样的100kHz方波为例，来看看峰峰值电压。图3中的信号定标为770毫伏/格。测量结果峰峰值的标准方差为18毫伏。将示波器的伏/格设置降至66毫伏/格，则测量结果的标准方差变成1.22毫伏。这几乎改善了15倍！图中文字中英对照垂直刻度设置为什么会起到作用？通过设置信号刻度，使之尽可能填满屏幕，我们就能完全利用示波器的分辨率优势。分辨率是ADC能够达到多高精度的标志。分辨率越高，ADC能检测的垂直电平数量越多。例如，下图所示为一个2位ADC。红色正弦波是ADC的模拟输入，蓝色波形是数字化输入。您可以看到，出现了四个不同的量化电平。此图所示为3位ADC对同一模拟波形进行数字化处理的结果。量化电平数越多，ADC的数字输出就越接近模拟输入。图中文字中英对照如果垂直定标的信号只填充了示波器屏幕的一部分，那么您实际上没有充分利用ADC的分辨率。例如，如果您将信号定标至占据3位ADC屏幕的一半，那么在信号上方和下方您会分别留下两个未使用的量化电平。这意味着，您的3位ADC只能使用四个量化电平，相当于一个2位ADC的精度。了解如何正确地设置示波器信号显示刻度，能极大地改善您的测量质量。适当的水平定标会显著改善时间相关测量的质量，而适当的垂直定标则会对垂直相关测量

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