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你是否關(guān)注過示波器的重要隱形參數(shù)——采集內(nèi)存？
提到示波器參數(shù)，大家一定會(huì)首先想到兩個(gè)：
采樣率 帶寬
采樣率，通常用xx S/s來標(biāo)識(shí)，帶寬通常用xx Hz來表示。對(duì)，就是你看到的印在示波器上非常顯眼的參數(shù)。
帶寬 的定義很簡(jiǎn)單，問下度娘就知道，這個(gè)參數(shù)代表了示波器的上限頻率(正弦波，測(cè)試某頻率處時(shí)衰減為3db)。
示波器的帶寬是不是越高越好？回答“是”的同學(xué)，我們做朋友好嗎？因?yàn)槟阋欢ǚ浅?不！差！錢！ 要知道帶寬越高，示波器越貴啊~~
但實(shí)際上如果你測(cè)試的信號(hào)只有KHz級(jí)，卻用上了GHz級(jí)帶寬的示波器，除了引入更多的噪聲之外，對(duì)測(cè)試并沒有其它的好處；相反，在測(cè)試較弱信號(hào)時(shí)，為了去除雜亂高頻噪聲的影響，還需要使用濾波（帶寬限制）的手段，來人工降低帶寬！
采樣率呢，定義也很明確，那就是每秒鐘采樣的點(diǎn)數(shù)。如果單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)數(shù)太少，就會(huì)出現(xiàn)令人煩惱的欠采樣現(xiàn)象。
欠采樣現(xiàn)象
違反Nyquist 定理而產(chǎn)生的捕捉波形與真實(shí)波形有差異的現(xiàn)象。Nyquist定理的原意是：如果要從相等時(shí)間間隔取得的采樣點(diǎn)中，毫無失真地重建模擬信號(hào)波形，則采樣頻率必須大于或等于模擬信號(hào)中最高頻率成份的兩倍。因而對(duì)于一個(gè)最大信號(hào)頻率為 fMAX的模擬信號(hào) fa，其最小采樣頻率 fs 必須大于或等于 2×fMAX 。
fs ≥ 2 fMAX
違反了Nyquist 定理，就會(huì)出現(xiàn)以下的情況：
信號(hào)本來長(zhǎng)這樣：
欠采樣下的波形：
那么問題來了，如果示波器標(biāo)識(shí)的采樣率是1GS/s，在我們實(shí)際測(cè)試中，是不是就會(huì)以每秒鐘1G的速度進(jìn)行采樣呢？ 為什么有時(shí)候我們使用G級(jí)別高速采樣率的示波器，采集K級(jí)別頻率的信號(hào)，也會(huì)出現(xiàn)欠采樣現(xiàn)象呢？
因?yàn)闃?biāo)識(shí)的采樣率，是指示波器硬件AD所能達(dá)到的最高采集速度，而我們?cè)谑褂檬静ㄆ鬟M(jìn)行波形采集所使用的真實(shí)采樣率，往往并不是這個(gè)最高速度?。?！
那么真實(shí)的采樣率到底由什么來決定？
采樣率“fs”、采集內(nèi)存“L”、測(cè)量時(shí)間“T” 的關(guān)系 ，用力敲黑板——這是本文中心思想！
一個(gè)測(cè)試過程所需要的時(shí)間是客觀決定的，要測(cè)2秒，是萬萬不能掐頭去尾只取中間1秒的。那么根據(jù)公式，采樣率（fs）的高低，只取決于采集內(nèi)存（L）的大小。這就是為什么我們要特別關(guān)心這個(gè)非常低調(diào)的參數(shù)。
采集內(nèi)存這個(gè)參數(shù)，恰如數(shù)碼相機(jī)的像素，其性能的擴(kuò)展，并不僅僅是緩存器件單獨(dú)性能的體現(xiàn)，而是需要全部處理、運(yùn)算、顯示系統(tǒng)性能的協(xié)同提升。因此，只有選擇長(zhǎng)存儲(chǔ)的示波器，才能成就我們既要高速更要持久的愿望。
橫河DL系列是長(zhǎng)存儲(chǔ)示波器的鼻祖，先后推出了一系列廣受好評(píng)的長(zhǎng)存儲(chǔ)示波器。
最新推出的DLM3000，更是標(biāo)配了一流的125M大容量采集內(nèi)存，通過選件還可以將這個(gè)重要參數(shù)擴(kuò)展到500M。這意味著即使我們使用2.5G的高采樣，也能夠測(cè)試200ms的時(shí)間。具體到實(shí)際應(yīng)用，如果測(cè)試500kHz波特率的高速CAN信號(hào)，為了正確識(shí)別與捕捉高低電平信號(hào)，采用不高不低正好恰當(dāng)?shù)?MHz采樣率，也可以測(cè)試100秒的時(shí)間。
我是橫河公司李大白，立志用大白話跟大家嘮嘮波形測(cè)試那些事兒。這期是我的處女作，如果大家喜歡文章，請(qǐng)?zhí)鹗种?，賜個(gè)贊。如果喜歡橫河產(chǎn)品，請(qǐng)盡情留言，我們會(huì)光速與您聯(lián)系！
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