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示波器等效时间采样
发布时间:2018-09-07 浏览:来源:澳门威斯尼人网址

示波器等效时间采样

在测量高频信号时,示波器可能不能在一次扫描中收集足够的样值。当信号频率超过示波器采样频率的一半时,等效时间采样可以精确捕获这些信号。等效时间数字化器(采样器)利用的原理是,大多数自然产生和人为构造的对象都具有重复性。为构建重复信号的图象,在每一个重复期内,等效时间只采样采集少量的信息。象一串灯一盏一盏依次点亮那样,波形逐渐累积而成。利用这样的方式,即使信号的频率成分远远高于示波器的采样速率,也能形成精确地采样。


    有两种等效时间采样的方法:随机和连续。每一种都有其优势。随机等效时间采样允许输入信号的显示先于触发点,而不需要使用延迟线。连续等效时间采样提供更大的时间分辨率和精度。两者都要求输入信号具有重复性。



    随机等效时间采样。随机等效时间数字转换器(采样器)采用内部的时钟,它与输入信号和信号触发器的时钟不同步,样值连续不断地获得,而且独立于触发位置,显示时则由样值和触发器的时间差决定。尽管采样在时间上是连续的,但是相对于触发器则是随机的,由此产生了“随机”等效时间采样的说法。当在示波器屏幕上显示的时候,采样点沿着波形随机地出现。


    捕获和显示样值优先于触发点的性能是这种采样技术的关键优势,这样,不再需要外部的预触发信号或延迟线。取决于采样速率和延迟时间窗,随机采样可以在一次触发事件中捕获多个样值。然而,对于更快的扫描速度,捕获窗口很狭窄,数字转换器不能在每一次触发时采到样值。对于这些具有更快交换速度的地方,往往需要进行相当精确的定时测量,而连续等效时间采样可以利用额外的时间分解方法,显得非常有利。

    连续等效时间采样。连续等效时间采样在每一个触发捕获一个样值,而不依赖于时间/ 格(time/div)的设置和扫描速度,每发现一个触发,经过一段虽然非常短却明确的延迟,就获得样值。当发生下一次触发时,延迟增加一段小的时间增量(delta t),数字转换器则又采下一个样值。该过程重复多次,“delta t”不断增加到前一个捕获量中,直到时间窗口填满。当需要显示到示波器屏幕中的时候,样点从左到右沿着波形顺序出现。


    从技术的角度,产生一个非常短非常精确的“delta t”,与准确测量与采样触发点相关的垂直和水平位置相比,前者要容易的多。精确的测量延迟使连续采样器很难控制时间间隔分辨能力。既然如此,如果采用连续采样,一旦发现触发电平,就对信号进行采样,如果没有模拟延迟线,触发点不可能得到显示,但是延迟线的存在会减少仪器的带宽。如果提供外部的预触发器,那么带宽就不会收到影响。


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