示波器的ADC對(duì)垂直分辨率有何影響?
ADC(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)是決定示波器垂直分辨率的核心部件,其性能直接影響信號(hào)細(xì)節(jié)的捕捉能力。
一、核心影響:量化級(jí)與細(xì)節(jié)呈現(xiàn)
垂直分辨率指示波器能分辨的最小信號(hào)變化,由 ADC 的量化級(jí)決定。量化級(jí)數(shù)量為2n)(\(n\)為 ADC 位數(shù)):
8 位 ADC 有 256 個(gè)量化級(jí),12 位 ADC 則有 4096 個(gè)量化級(jí)。
量化級(jí)越多,每個(gè)步進(jìn)的電壓(或電流)間隔越小。例如,垂直量程為 800mV 時(shí),8 位 ADC 的最小步進(jìn)為 3.125mV,12 位則為 0.195mV,能捕捉更細(xì)微的信號(hào)波動(dòng)(如 10MHz 時(shí)鐘信號(hào)的頂部細(xì)節(jié),12 位 ADC 的顯示更平滑)。
二、實(shí)際應(yīng)用中的限制與優(yōu)化
噪聲與有效位數(shù):
高信噪比(SNR)是發(fā)揮高位數(shù)優(yōu)勢(shì)的前提。若噪聲過大,低位 ADC 的有效分辨率會(huì)被噪聲掩蓋。例如,12 位 ADC 可能因前端噪聲實(shí)際僅發(fā)揮 10 位性能。
量程設(shè)置的影響:
ADC 的量化級(jí)分布于示波器全量程內(nèi),信號(hào)占滿屏比例越高,分辨率利用越充分。若信號(hào)僅占屏的 1/4,8 位 ADC 實(shí)際等效 6 位;滿屏顯示時(shí),8 位分辨率可完全發(fā)揮。
硬件與軟件放大的差異:
超出硬件支持的最小量程(如傳統(tǒng)示波器 10mV / 格以下)時(shí),示波器會(huì)啟用軟件放大,僅放大顯示而非提升真實(shí)分辨率。例如:
傳統(tǒng) 8 位示波器在 7mV / 格以下依賴軟件放大,最小分辨率 218μV;
10 位示波器硬件支持 2mV / 格,滿帶寬下分辨率達(dá) 15.6μV,為前者的 1/14。
綜上,ADC 位數(shù)決定垂直分辨率上限,而量程設(shè)置、噪聲水平及硬件性能決定其實(shí)際表現(xiàn)。高位數(shù) ADC 配合合理量程與低噪聲設(shè)計(jì),才能真正提升小信號(hào)細(xì)節(jié)的捕捉能力。
技術(shù)支持
相關(guān)文章
- Rigol DS1000D系列示波器保存數(shù)字波形數(shù)據(jù)的操作步
- 普源精電 RIGOL DS80000 系列 13GHz 高帶
- 羅德與施瓦茨MXO54示波器新探頭量程不匹配問題解析與解決方
- 普源精電 RIGOL DHO4000 高精度示波器參數(shù)與功能
- 羅德與施瓦茨RTP064B示波器測(cè)量交流電壓的精準(zhǔn)方法與工程
- 羅德與施瓦茨MXO58示波器
- RIGOL DHO4000高精度示波器進(jìn)行功率測(cè)試
- 羅德與施瓦茨RTP044B示波器
- RIGOL DS1000系列示波器
- RIGOL DHO800系列示波器
相關(guān)產(chǎn)品