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等效时间采样示波器与实时示波器的对比,有什么不同?
等效时间采样示波器和实时示波器是电子测试设备中常用的两种示波器。它们在运行原理、应用场景、优点和缺点等方面存在一些显著差异。
一、等效时间采样示波器
等效时间采样示波器是一种通过模拟信号进行采样以获取波形,并在显示设备上进行显示的示波器。它的原理是基于样本定理,通过对信号进行等间隔的时间采样,然后将这些采样值连接起来以形成波形。
1.工作原理:
等效时间采样示波器通过在每个采样间隔内对信号进行一次采样,记录下每个采样点的电压值,然后将这些采样值连接起来形成波形曲线。这个过程是间接的,需要通过数学方法进行插值来还原出信号的真实波形。
2.应用场景:
等效时间采样示波器适用于频率范围较宽、信号变化速度慢的情况。它对于直流信号、低频信号和非周期信号的采样能力较强,适用于对信号波形的大致形态和时间关系的观测。
3.优点:
(1)适用频率范围广:等效时间采样示波器适用于低频到中高频范围的信号采样,可以处理各种波形形状。
(2)成本较低:等效时间采样示波器通常价格较实时示波器更加经济实惠,适合一般用户的实验和测试需求。
4.缺点:
(1)波形失真:由于等效时间采样示波器需要进行采样间隔内的插值计算,所以在信号变化较快的情况下,显示的波形可能存在一定的失真。
(2)采样率限制:等效时间采样示波器的采样率较低,在处理高速变化信号时可能会发生采样失真。
二、实时示波器
实时示波器是一种通过直接采样信号,并以实时方式在显示设备上显示波形的示波器。它可以准确地捕捉高速变化的波形,因为它直接采集真实的信号样本。
1.工作原理:
实时示波器通过高速ADC(模数转换器)和存储设备(如RAM)将信号进行直接采样,并将采样值即时存储下来。然后,这些采样值可以通过数模转换再次还原为原始信号,在显示设备上以实时方式呈现。
2.应用场景:
实时示波器适用于需要捕捉高速变化信号波形的场景。它可以进行高频率的采样,能够准确地显示信号的峰值、频率等详细信息。
3.优点:
(1)高采样率:实时示波器具有较高的采样率,可以准确地捕捉到高频信号的细节。
(2)波形准确:实时示波器直接采样原始信号,不需要插值计算,所以显示的波形是准确无失真的。
4.缺点:
(1)价格较高:实时示波器通常比等效时间采样示波器价格更高,适用于对信号波形要求极高的专业用户。
(2)受存储容量限制:由于实时示波器需要将大量的采样值进行实时存储,所以存储容量的限制可能导致只能捕捉到有限时间范围内的波形。
综上所述,等效时间采样示波器和实时示波器在原理、应用场景、优点和缺点等方面存在明显差异。等效时间采样示波器适用于低频到中高频范围的信号采样,价格较低但波形可能存在失真。实时示波器适用于需要捕捉高频信号细节的场景,具有高采样率和波形准确的优点,但价格较高。根据实际需求,选择适合自己的示波器是非常重要的。
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