示波器的带宽和采样率

目录

一、带宽

二、采样率

三、带宽与采样率的关系

一、带宽

带宽是示波器的Y通道端口工作带宽。模拟示波器中随着输入信号的频率升高，通道放大器的增益会逐渐下降直至影响到测量精度，数字示波器同理则还要考虑到ADC。一般衡量绝对带宽的界限是频响曲线的-3dB节点，此时频响曲线刚好下降3dB。

一般示波器的频率响应是从DC（0Hz）开始的，标示带宽50MHz可以认为表示示波器的输入频率响应范围为DC-50MHz。

示波器的带宽至少应比被测系统最快的数字时钟速率高5倍。如果我们选择的示波器满足这一标准，那么该示波器就能以最小的信号衰减捕捉到被测信号的5次谐波。信号的5次谐波在确定数字信号的整体形状方面非常重要。

二、采样率

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。

采样率就是示波器Y通道输入ADC的时钟频率。既1秒内采样的次数。如果将被测信号绘在纸上，则采样率就可以认为是X轴每秒的刻度数。采样率过低被测信号的细节就丢失得差不多了，如果是太低，可能连简单的正弦信号都无法正常还原。

一般的实时采样示波器要求示波器采样率为工作频率的4倍以上。从测试需求上看，采样率则是越高越好。

三、带宽与采样率的关系

　　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。