示波器的带宽与 采样率是什么关系

血流麻将 2019-05-27 03:04183http://www.stockmoe.com/admin

  带宽的定义

  带宽应用的领域非常多,可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。

  1.在模拟信号系统又叫频宽,是指在固定的时间可传输的资料数量,亦即在传输管道中可以传递数据的能力。通常以每秒传送周期或赫兹(Hz)来表示。

  2.在数字设备中,带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示,即每秒可传输之位数。

  示波器带宽

  示波器带宽是指输入一个幅度相同,频率变化的信号,当示波器读数比真值衰减3dB时,此时的频率即为示波器的带宽。也就是说,输入信号在示波器带宽处测试值为真值-3dB,带宽不是示波器能显示的最高频率。一般情况下,示波器带宽应为所测信号最高频率的3~5倍。

  对于经常跟示波器打交道的电子工程师来说,示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。带宽直接影响信号的保真度和测量的准确度。我们通常所说的带宽是指-3dB带宽,如图 1所示。在200M带宽的示波器上输入200M的正弦波,理论上其幅度会下降3dB。然而,你若对此时测量到的信号幅度除以0.707,想以此获得真实的信号的幅度,得到的结果却未必正确。因为实际上,示波器在设计时,为了保证带宽参数和减小信号失真,在带内的信号衰减幅度通常会小于3dB。所以,200M带宽是一个设计指标,保证对200M以内的正弦波幅度的衰减不超过3 dB,以提供较好的测量置信度。

示波器的带宽与采样率是什么关系

  采样率简介

  采样频率,也称为采样速度或者采样率,定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间,它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多少个信号样本。

  采样定理

  所谓采样定理,又称香农采样定理,奈奎斯特采样定理,是信息论,特别是通讯与信号处理学科中的一个重要基本结论。

  采样是将一个信号(即时间或空间上的连续函数)转换成一个数值序列(即时间或空间上的离散函数)。采样定理指出,如果信号是带限的,并且采样频率高于信号带宽的两倍,那么,原来的连续信号可以从采样样本中完全重建出来。

  带限信号变换的快慢受到它的最高频率分量的限制,也就是说它的离散时刻采样表现信号细节的能力是有限的。

  采样定理是指,如果信号带宽不到采样频率的一半(即奈奎斯特频率),那么此时这些离散的采样点能够完全表示原信号。高于或处于奈奎斯特频率的频率分量会导致混叠现象。大多数应用都要求避免混叠,混叠问题的严重程度与这些混叠频率分量的相对强度有关。

  采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特定律必须大于被采样信号的带宽。如果信号的带宽是100Hz,那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号。

  在模拟视频系统中,采样率定义为帧频和场频,而不是概念上的像素时钟。图像采样频率是传感器积分周期的循环速度。由于积分周期远远小于重复所需时间,采样频率可能与采样时间的倒数不同。

  50Hz-PAL视频

  60/1.001Hz-NTSC视频

  当模拟视频转换为数字视频的时候,出现另外一种不同的采样过程,这次是使用像素频率。一些常见的像素采样率有:

  13.5MHz-CCIR601、D1video

  高频luminance成分的混淆现象作为摩尔纹出现。

示波器的带宽与采样率是什么关系

  示波器的带宽与采样率是什么关系

  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。

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