圖6 不同插值方式的波形顯示

內(nèi)插與最高采樣率之間的理論關(guān)系并非本文討論的重點(diǎn)。我們只須了解以下結(jié)論：在使用正弦插值法時(shí)，為了準(zhǔn)確再顯信號(hào)，示波器的采樣速率至少需為信號(hào)最高頻率成分的2.5倍。使用線性插值法時(shí)，示波器的采樣速率應(yīng)至少是信號(hào)最高頻率成分的10倍。這也解釋了示波器用于實(shí)時(shí)采樣時(shí)，為什么最大采樣率通常是其額定模擬帶寬的四倍或以上。

在談完采樣率后，還有一個(gè)與DSO的A/D密切相關(guān)的概念，就是示波器的垂直分辨率。垂直分辨率決定了DSO所能分辨的最小電壓增量，通常用A/D的位數(shù)n表示。前面我們提到現(xiàn)在DSO的A/D轉(zhuǎn)換器都是8位編碼的，那么示波器的最小量化單位就是1/256，（2的8次方），即0.391%。了解這一點(diǎn)是非常重要的，對(duì)于電壓的幅值測(cè)量，如果你示波器當(dāng)前的垂直刻度設(shè)置成1v/div的檔位，那意味著你的測(cè)量值有8V*0.391%=31.25mV以內(nèi)的誤差是正常的?。?！因?yàn)樾∮?1.25mV的電壓示波器在該文件位元下已經(jīng)分辨不出來了，如果只用了4位，那測(cè)出來的誤差更驚人！所以建議大家在測(cè)量波形時(shí)，盡可能調(diào)整波形讓其充滿整個(gè)屏幕，充分利用8位的分辨率。我們經(jīng)常聽到有工程師抱怨示波器測(cè)不準(zhǔn)他的電壓或者說測(cè)量結(jié)果不一致，其實(shí)大多數(shù)情況是工程師還沒有理解示波器的垂直分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。這里順便提一下，關(guān)于示波器的測(cè)量精度問題，必須澄清一點(diǎn)——示波器本身就不是計(jì)量的儀器?。?！它是“工程師的眼睛”，幫助你更深入的了解你的電路的特征。

圖7 是用模擬帶寬為1GHz的示波器測(cè)量上升時(shí)間為1ns的脈沖，在不同采樣率下測(cè)量結(jié)果的比較，可以看出：超過帶寬5倍以上的采樣率提供了良好的測(cè)量精度。進(jìn)一步，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，建議工程師在測(cè)量脈沖波時(shí)，保證上升沿有5個(gè)以上采樣點(diǎn)，這樣既確保了波形不失真，也提高了測(cè)量精度。

圖8 采樣率過低導(dǎo)致波形失真

提到采樣率就不能不提存儲(chǔ)深度。對(duì)DSO而言，這兩個(gè)參量是密切相關(guān)的。

存儲(chǔ)、存儲(chǔ)深度

把經(jīng)過A/D數(shù)字化后的八位二進(jìn)制波形信息存儲(chǔ)到示波器的高速CMOS內(nèi)存中，就是示波器的存儲(chǔ)，這個(gè)過程是“寫過程”。內(nèi)存的容量（存儲(chǔ)深度）是很重要的。對(duì)于DSO，其最大存儲(chǔ)深度是一定的，但是在實(shí)際測(cè)試中所使用的存儲(chǔ)長(zhǎng)度卻是可變的。

在存儲(chǔ)深度一定的情況下，存儲(chǔ)速度越快，存儲(chǔ)時(shí)間就越短，他們之間是一個(gè)反比關(guān)系。存儲(chǔ)速度等效于采樣率，存儲(chǔ)時(shí)間等效于采樣時(shí)間，采樣時(shí)間由示波器的顯示窗口所代表的時(shí)間決定，所以：
存儲(chǔ)深度 ＝采樣率 × 采樣時(shí)間（距離 = 速度×?xí)r間）

力科示波器的時(shí)基（Time base）卷標(biāo)即直觀的顯示了這三者之間的關(guān)系，如圖9所示