示波器带宽和采样率

news2024/10/6 10:33:00

示波器带宽概念定义:
在示波器的输入端加相同幅值的正弦波,幅度衰减至-3dB(70.7%)时的频率点就是示波器的带宽。
如果我们用100MHz带宽的示波器测量:幅值为1V ,频率为100MHz 的正弦波时,实际得到的幅值会不大于0.707V。

那么作为示波器的首要参数指标,“带宽不足”对波形测量有哪些影响呢 ?我们用20M、60M、100M带宽的示波器分别观察20M的方波信号

                                                           20M示波器

                                                           60M示波器

                                                     100M示波器

由上面三张图可以看出:
20M示波器基本无法观察到方波形状,另外100M示波器的观察效果比60M示波器要好,下面我们来一起分析原因:

                                              方波信号有限次谐波合成波形图

                                                               20M方波频谱


上图中,我们可以看到方波是由基波以及3、5、7、9……等奇次谐波分量递加而成。所以20M的方波包含20M基波、60M三次谐波,100M五次谐波,140M七次谐波……

如果要对波形进行准确测量,应该让示波器的带宽大于波形的主要谐波分量。因此对于正弦波可以要求示波器的带宽大于波形的频率,但是对与非正弦波则要求示波器的带宽大于波形的最大主要谐波频率。

带宽不足具体的影响表现在以下两个方面:
1、由低带宽导致主要谐波分量消失,使原本规则的波形呈圆弧状接近正弦波;
2、低带宽给波形的上升时间和幅度的测量带来较大的误差。

所以示波器的带宽越高,实际测量也就越精确,当然价格和成本也会更高,那么我们需要多大带宽的示波器才合适呢?
一般所测信号最大频率的5倍,就是最合适的带宽,即带宽的五倍法则。

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。

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。

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。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/857314.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Java基础篇--对象和类

目录 对象(Object) 类(Class) 构造方法 创建对象 访问对象的成员 总结 在面向对象中,为了做到让程序对事物的描述与事物在现实中的形态保持一致,面向对象思想中提出了两个概念,即类和对象…

基于jeecg-boot的flowable流程增加部门经理审批功能

因为之前没有在流程设计器里增加部门经理审批,所以这次增加这个功能 界面如下: 同时可以对于多名部门经理可以进行多实例配置,如下图: 一、前端实现 主要修改userTask.vue文件。 <template><div style="margin-top: 16px"><el-row><h4&…

Vue3的自定义指令,项目中的运用

目录 一、什么是自定义指令 1. 定义 2. 什么时候使用自定义指定 二、Vue3中的自定义指令 1.全局自定义指令 2. 组件自定义指令 三、指令钩子 1. 钩子 2. 钩子参数 四、自定义指令的常见用法 1.添加事件监听 2.操作DOM 一、什么是自定义指令 1. 定义 自定义指令是一…

k8s pod启动报错: no route to host

k8s pod kuboard启动报错 查看pod命令 kubectl get pods -A kubectl get pods --all-namespaces查看报错pod日志 命令&#xff1a; kubectl logs -f -n namespace nametime"2023-08-09T13:40:3608:00" levelerror msg"不能获取 AgentEndpointsGet \"http:/…

ssm学院党员管理系统源码和论文PPT

ssm学院党员管理系统源码和论文PPT002 开发工具&#xff1a;idea 数据库mysql5.7(mysql5.7最佳) 数据库链接工具&#xff1a;navcat,小海豚等 开发技术&#xff1a;java ssm tomcat8.5 选题意义、价值和目标&#xff1a; 随着鄂尔多斯应用技术学院招生规模的不断扩大&…

【玩转pandas系列】pandas加载数据,分箱操作和时间序列,绘制图形

知识目录 前言一、加载数据1 - 加载CSV文件2 - 加载Excel文件3 - 加载数据库数据 二、分箱1 - 等宽分箱2 - 等频分箱 三、时间序列1 - Timestamp和Period的创建2 - 索引和切片3 - 属性和移动4 - 频率转换5 - 数据聚合 四、pandas绘制图形1 - 折线图2 - 柱状图3 - 直方图4 - 饼图…

【Mysql】数据库基础与基本操作

&#x1f307;个人主页&#xff1a;平凡的小苏 &#x1f4da;学习格言&#xff1a;命运给你一个低的起点&#xff0c;是想看你精彩的翻盘&#xff0c;而不是让你自甘堕落&#xff0c;脚下的路虽然难走&#xff0c;但我还能走&#xff0c;比起向阳而生&#xff0c;我更想尝试逆风…

仓库出库入库都有哪些流程?详解仓库出入库管理规范

仓库出入库管理是指对仓库中物品的进出情况进行有效管理和跟踪&#xff0c;以确保库存的准确性、安全性和高效性。这是企业供应链管理的重要环节之一&#xff0c;涉及到物流、库存控制、订单处理和数据记录等方面。 阅读本文您将了解&#xff1a;一个完整的仓库出入库管理流程…

湘大 XTU OJ 1308 比赛 题解:循环结束的临界点+朴素模拟

一、链接 比赛 二、题目 题目描述 有n个人要进行比赛&#xff0c;比赛规则如下&#xff1a; 假设每轮比赛的人是m&#xff0c;取最大的k&#xff0c;k2^t且k≤m。这k个人每2人举行一场比赛&#xff0c;胜利者进入一下轮&#xff0c;失败者被淘汰。余下的m-k个人&#xff0…

GDB 里uint64位数据值

今天一来组长就让我查一个问题&#xff0c;说是我们的接口返回的数据需要赋值为-1&#xff0c;返回给上层调用。结果我一看代码&#xff0c;代码里就是写死了赋值 -1 的&#xff0c;但他说实际返回的好像不是 -1&#xff0c;所以只能让我gdb 跟踪一下了。本来想用 window 下的计…

将程序添加到右键菜单快速启动

更好的阅读体验 \huge{\color{red}{更好的阅读体验}} 更好的阅读体验 效果如下 以 Windows Terminal 为例 打开注册表编辑器&#xff1a;按下 Win R 键&#xff0c;输入 regedit&#xff0c;然后按回车键打开注册表编辑器。 在注册表编辑器中导航到以下路径&#xff1a; HKE…

C++11实用技术(二)std::function和bind绑定器

C进阶系列目录 C operator关键字的使用&#xff08;重载运算符、仿函数、类型转换操作符&#xff09; C11实用技术&#xff08;一&#xff09;auto与decltype的使用 C11实用技术&#xff08;二&#xff09;std::function和bind绑定器 C11实用技术&#xff08;三&#xff09…

2023年上半年软考高级信息系统项目管理师下午《案例分析》真题答案及解析

2023年上半年软考高级信息系统项目管理师下午《案例分析》真题答案及解析 试题一(25分) 阅读下列说明&#xff0c;回答问题1至问题4&#xff0c;将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 为实现空气质量的精细化治理&#xff0c;某市规划了智慧环保项目。该项目涉及网格化监测…

工商银行福州分行开展"工行驿站盛夏关爱"主题活动

炎炎夏日&#xff0c;酷热难耐。为深入践行"金融为民、金融利民、金融惠民、金融安民"服务理念&#xff0c;进一步提升"工行驿站"服务口碑与社会形象&#xff0c;工商银行福州分行于2023年8月8日开展"工行驿站盛夏关爱"主题活动&#xff0c;聚焦…

[系统安全] 五十二.DataCon竞赛 (1)2020年Coremail钓鱼邮件识别及分类详解

您可能之前看到过我写的类似文章,为什么还要重复撰写呢?只是想更好地帮助初学者了解病毒逆向分析和系统安全,更加成体系且不破坏之前的系列。因此,我重新开设了这个专栏,准备系统整理和深入学习系统安全、逆向分析和恶意代码检测,“系统安全”系列文章会更加聚焦,更加系…

BabylonJS大场景优化案例

在本文中&#xff0c;我们将重点关注用于优化 Babylon.js 港口场景的优化和架构技术。 我们的场景总共有超过 600 个网格和 1,000,000 个顶点。 在我们的 2018 Macbook Pro 上的 Google Chrome 中&#xff0c;它始终以 45 FPS 的速度运行。 我们发现 Firefox 的帧速率约为 40 …

如何设计一个高性能/高并发/高可用/高可靠/可扩展的系统?

作者&#xff1a;阿秀 校招八股文学习网站&#xff1a;https://interviewguide.cn 这是阿秀的第「293」篇原创 小伙伴们大家好&#xff0c;我是阿秀。 面试者和求职者的关系就好像是矛与盾&#xff0c;一个拼命堆自己的防装&#xff0c;反伤刺甲、魔女斗篷都往身上穿&#xff1…

TCP 协议十大相关特性总结

目录 一、TCP特性 二、报文格式 TCP十大核心特性 1. 确认应答 2. 超时重传 3. 连接管理(三次握手,四次挥手) 三次握手 四次挥手 4. 滑动窗口 情况一:接收方的ACK丢失 情况二:发送方的数据包丢失 5. 流量控制 6. 拥塞控制 7. 延迟应答 8. 捎带应答 9. 字节流粘包问题 10. TCP的…

vue3+element-plus点击列表中的图片预览时,图片被表格覆盖

文章目录 问题解决 问题 视觉 点击图片进行预览&#xff0c;但还能继续选中其他的图片进行预览&#xff0c;鼠标放在表格上&#xff0c;那一行表格也会选中&#xff0c;如图所示第一行的效果。 代码 <el-table-column prop"id" label"ID" width"…

花样滑冰选手骨骼点动作识别

2023 CCF BDCI 基于飞桨实现花样滑冰选手骨骼点动作识别 16名方案以及总结 比赛任务 花样滑冰与其他运动项目相比&#xff0c;其动作类型的区分难度更大&#xff0c;这对识别任务来说是极大的挑战。对于花样滑冰动作识别任务&#xff0c;主要难点如下&#xff1a; (1) 花样滑…