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工程師博客：如何選擇采樣技術(shù)？

2011.11.07

如何選擇采樣技術(shù)

實(shí)時(shí)技術(shù)到底有什么意義？很明顯，Windows并不是一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。許多人認(rèn)為，如果應(yīng)用軟件要成為實(shí)時(shí)軟件，那么它必須進(jìn)行匯編。這是我最近一次客戶拜訪談話的主題，首先它起于對(duì)軟件的討論，后來轉(zhuǎn)到示波器上。現(xiàn)在的問題是，什么時(shí)候應(yīng)該使用實(shí)時(shí)示波器？什么時(shí)候等效時(shí)間示波器是更好的選擇？我認(rèn)為，這個(gè)問題值得注意。

盡管有大量的不同的采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，但當(dāng)前數(shù)字示波器采用兩種基本采樣方法：實(shí)時(shí)采樣和等效時(shí)間采樣。等效時(shí)間采樣可以進(jìn)一步分成兩個(gè)小類：隨機(jī)等效時(shí)間采樣和順序等效時(shí)間采樣。每種方法都有不同的優(yōu)勢(shì)，具體要視進(jìn)行的測(cè)量類別而定。
實(shí)時(shí)采樣特別適合頻率范圍不到示波器最大采樣率一半的信號(hào)。在這種情況下，示波器可以在波形的一次“掃描”中采集遠(yuǎn)遠(yuǎn)足夠的樣點(diǎn)，構(gòu)建準(zhǔn)確的圖像，如下面圖1所示。實(shí)時(shí)采樣是使用數(shù)字示波器捕獲快速信號(hào)、單次信號(hào)、瞬態(tài)信號(hào)的唯一方式?！皩?shí)時(shí)”帶寬與采樣率的關(guān)系為：帶寬=采樣率/2.5

圖1：實(shí)時(shí)采樣模式從一個(gè)觸發(fā)事件采集一個(gè)記錄中的所有點(diǎn)

Waveform Constructed with Record Points: 使用多個(gè)記錄點(diǎn)構(gòu)建的波形
在測(cè)量高頻信號(hào)時(shí)，示波器可能不能在一次掃描中收集足夠的樣點(diǎn)?？梢允褂玫刃r(shí)間采樣，準(zhǔn)確地采集頻率超過采樣率/2.5的信號(hào)。等效時(shí)間采樣通過從每次重復(fù)中捕獲少量信息，構(gòu)建重復(fù)信號(hào)的圖像，如下面圖2所示。波形緩慢構(gòu)建，象一串燈一樣，一個(gè)接一個(gè)地亮起。示波器可以準(zhǔn)確地捕獲頻率成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器采樣率的信號(hào)