示波器主要靠采样被测信号来显示在屏幕上，所以了解了示波器的采样技术即可了解示波器的原理及运用方法。从采样过程了解数字实时采样和数字等效采样的区别。

数字示波器采样技术

数字等效采样

数字实时采样

取样技术不同，使数字示波器带宽定义复杂化：

重复信号带宽即模拟带宽（放大器带宽）

单次信号带宽

采样率与单次信号带宽的关系

奈奎斯特取样原理

在正弦波上采样，需要在一个周期采集最少两个以上的点就可重现波形

fs(取样率)＞2BW(信号频率）

例：100M正弦波信号，最少采样率？

2X100M＝200MS/s

数字示波器的单次带宽定义

为单次(瞬态)信号测量中可获得的最大带宽

BWs＝fs(采样率) ÷ kR(与重现技术有关的内插系数)

2.5 . 4 . 10 .

例：内插系数为4，采样率为100MS/s,示波器单次带宽？

100MS/s ÷ 4＝25MHz

数字等效采样技术

从重复性信号的不同的周期经过多次单采样，取得足够的采样点来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件：

信号必须是重复的

必须能稳定触发

数字等效采样技术需要对信号进行多次触发

数字等效采样技术需要对信号进行多次触发

数字实时(Real-Time)采样(DRT)

实时采样是最直观的采样方式，采样率超过模拟带宽4－5倍或更高。

每通道都有同样的表现，单一频带宽，重复带宽＝单次带宽

不仅适用捕获重复信号，而且是捕捉单次信号以及隐藏在重复信号中的毛刺和异常信号的有效方法。

数字实时采样只需一次触发已采集信号所有资料

数字实时采样只需一次触发已采集信号所有资料

单次采集带宽

单次采样带宽也就是我们常说的实时带宽，它是由模拟带宽、采样率以及波形重建的方法共同决定，因此它决定了所构建的单次波形的完整性 。

波形重建的方法主要是指波形再现的插值算法。

单次采集带宽

单次采集带宽

对于单次事件，示波器必须具有足够的采样速率用以恢复单次捕捉所获得的波形。奈奎斯特抽样定律中指出采样率至少为信号最高频率带宽的2倍从而保证信号在恢复时不发生混迭现象。

数字等效采样与实时采样比较

数字等效采样与实时采样比较

采样：

采样是等间隔地进行；

采样率以 “点/秒”来表示。

采样间隔

采样间隔

采样时发生了什么？

示波器采样过程

示波器采样过程

模拟信号转化为数字信号经变换后最终恢复成模拟波形显示在示波器上，通俗地说，采样实际上是在用点来描绘进入示波器的模拟信号。

“死区”指的是仪表不捕获信号的时间，如：数字化过程、数据处理过程，模拟示波器的回扫过程……

数据存储到存储器中，还可以进行预触发，后触发的观察与分析。

总结-示波器采样率的选择方法

我们在确定示波器的带宽后，还要选择足够的采样率来与之相配合，这样才能获得适合于实际测量中的实时带宽，从而获得满意的测量结果。

如果在实际的测量中，比较重视单次信号的精确信息，我们建议采样率要在带宽的五倍以上，最好能在八到十倍。

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