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            可用的高精度數字示波器實現方法

            發布時間: 2019-04-28  點擊次數: 1119次
            高精度數字示波器的實現方法
            高清晰度和高分辨率是各個示波器制造商用于定義8位以上垂直分辨率的可互換術語,這些術語本身并沒有揭示為獲得更高分辨率所采用的底層技術,以及與其相關的任何缺點或所用方法的整體質量。實際上,他們有時會使用誤導性的方式混淆示波器的實際性能。
            示波器中的高分辨率是通過低噪聲高分辨率硬件、軟件后處理技術或二者的某種組合獲得的,對于各種設計方法有兩個不可分割的規則:
            1. 當使用等效的軟件后處理技術來進一步改善硬件噪聲和分辨率時,高分辨率硬件總是會獲得更好的噪聲性能和更高的有效位數。
            2.如果帶寬和采樣率要保持在高規格下,要獲得更低的噪聲和更高的有效位數,則軟件后處理技術不能取代高分辨率硬件。
             
            可用的高精度數字示波器實現方法
            以下是可用于高分辨率示波器的實現方法:
            實現方法1:傳統的8bit示波器硬件
            傳統的示波器采集系統
            沒有高分辨率組件
            軟件后處理技術,可實現超過額定ADC的分辨率(當高分辨率/精度“模式”打開時,降低帶寬和采樣率)
             
            實現方法2:單個高分辨率ADC組件
            前端放大器噪聲與8位系統性能一致的傳統示波器采集系統
            單個高分辨率組件(通常是ADC,宣城是10bit或者12 bit)
             
            實現方法3:整體系統方法(始終保持高分辨率)
            低噪聲前端放大器
            高分辨率ADC(典型的是12 bit)
            低噪聲系統架構
             
            實現方法4:多種方法的結合
            方式1和方式2的組合
            方式1和方式3的組合
            任何一種方法與其他任何方法相比都沒有本質上的錯誤,但軟件后處理方法要求用戶接受帶寬和采樣率的降低以實現其宣稱的分辨率,或者可能不具有與宣稱的分辨率一致的噪聲性能。如果這些折衷是已知的并且高精度數字示波器用戶可以接受,那么具有這些限制的任何設計方法也是可接受的。
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