當(dāng)示波器停止采樣時,將原來的波形垂直放大后會存在鋸齒狀,這是什么原因呢?這里跟跟大家一起剖析一下?! ”疚囊訸DS4054Plus示波器為測試工具,原因闡述 1、運行狀態(tài)下 當(dāng)示波器處于【Run】時,示波器模擬前端會根據(jù)不同的垂直檔位,始終會將信號的幅度調(diào)理到ADC合適的范圍內(nèi),再進行量化,所以運行狀態(tài)下的波形放大,不會存在鋸齒現(xiàn)象?! ぴ?00mv/div的檔位下,垂直分辨率(25LSB/div)為8mv ·在50mv/div的檔位下,垂直分辨率(25LSB/div)為2mv 垂直檔位越小,分辨率越高,則采集到的波形測量精度就越高,這個就是推薦波形盡量鋪滿格子的原因?! ?、停止?fàn)顟B(tài)下 在停止?fàn)顟B(tài)下波形不進行采集,也就是停止?fàn)顟B(tài)無論垂直檔位怎么變化,仍然會保持停止時(200mv/div)的垂直精度8mv,所以當(dāng)把波形的垂直方向放大4倍時(50mv/div),那么采樣點與采樣點之間的垂直距離就會變大,當(dāng)然這僅僅只是進行數(shù)字化放大,示波器此時會進行插值保持,插值保持下波形會以階梯的形式連接,這也是產(chǎn)生鋸齒的原因?! ±斫庹`區(qū):插值保持與插值算法有關(guān)么? 前面我們提到了插值保持,那么有的工程師可能就會想到,會不會是由于插值算法的原因?qū)е铝瞬ㄐ畏糯蠛蟪霈F(xiàn)了鋸齒狀呢?畢竟線性插值是以點的方式連接,出現(xiàn)鋸齒狀也很正常。答案是否定的,下面從原理層來分析一下?! ∈紫冉忉屢幌潞沃^插值算法,對于很多示波器都會有不同的插值模式,常見的分為正弦插值和線性插值,在實際使用過程中,如果示波器ADC的采樣率不足以恢復(fù)真實信號,我們需選擇不同的插值方式進行測試分析: 1、正弦插值 正弦內(nèi)插是示波器默認的插值方式,也是常用的插值方式。通過正弦內(nèi)插的方式,能夠比較準(zhǔn)確和平滑地還原真實波形信號。利用曲線來連接樣點,通用性更強。這種方法彎曲信號波形,使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實的普通波形。如圖4所示為采樣正弦插值的方式,觀察到的放大后的波形?! ?、線性插值 線性內(nèi)插是較為簡單的插值方式,計算量最小。在ADC的相鄰采樣數(shù)據(jù)點之間按照線性多項式的計算方式插入一個計算值,插入的這個點為相鄰兩個采樣點連線上的值。如下圖5所示位采用線性內(nèi)插方式測試波形,是通過點與點之間的直接連接形成的波形,細節(jié)上能夠看到類似于鋸齒波的形狀,這種插值方式局限于直邊緣的信號?! ⊥ㄟ^這兩種插值方式對比,大家會發(fā)現(xiàn)正弦內(nèi)插利用曲線連接采樣點,線性內(nèi)插通過點與點之間的連接形成波形,大家可能會傾向于線性插值的原因形成了放大之后的鋸齒狀。需要注意的是:插值算法是在ADC采樣時進行的,當(dāng)采樣停止后,示波器才會進行插值保持,插值保持下采樣點之間會以階梯的形式連接,因此示波器停止下的放大只是單純的數(shù)字化放大,是示波器插值保持的結(jié)果,這與使用何種插值算法完全無關(guān)。