三篇光辉文献是什么_示波器的带宽与采样率是什么关系

带宽定义

带宽应用领域很多，可以用来识别信号传输的数据传输能力，识别单位时间通过链路的数据量，并识别显示器的显示能力。

1 .在模拟信号系统中也称为带宽，是指在一定时间内能够传输的数据量，即能够通过传输线路传输数据的能力。 通常以每秒的传输周期或赫兹( Hz )表示。

2 .在数字设备中，带宽是指每单位时间可以通过链路的数据量。 通常用bps表示，是能够每秒发送的比特数。

示波器带宽

示波器的带宽是指输入振幅相同且频率变化的信号，示波器的读取值比真值衰减3dB时的频率是示波器的带宽。 即，输入信号在示波器带宽的测量值为真值-3dB，带宽不是示波器可显示的最高频率。 一般示波器的带宽是测量信号的最高频率的3~5倍。

对于与示波器频繁相关的电子技术人员来说，示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。 带宽直接影响信号的保真度和测量精度。 我们通常所说的带宽是指如图1所示的-3dB带宽。 向200M带宽的示波器输入200M的正弦波，理论上其宽度会下降3dB。 然而，如果此时测量的信号的幅度除以0.707，则想要获得实际的信号幅度不一定能获得正确的结果。 事实上，示波器在设计时通常小于或等于3dB，以保证带宽参数并减小信号的失真。 因此，200M的带宽是一种设计指标，保证200M以内的正弦曲线的幅度衰减不超过3 dB，并且提供了高测量可靠性。

采样率概览

采样频率也称为采样速率或采样率，其定义从连续信号中每秒提取的构成离散信号的采样数量并且可以表示为赫兹( Hz )。 采样频率的倒数称为采样周期或采样时间，其是采样之间的时间间隔。 一般采样频率是指计算机每秒采集多少个信号样本。 抽样定理

抽样定理又称香农抽样定理、奈奎斯特抽样定理，是信息理论，尤其是通信和信号处理学科的重要基本结论。

采样是将信号(实时或空间连续函数)转换为数字序列(实时或空间离散函数)。 采样定理示出了如果信号具有限带宽，采样频率大于或等于信号带宽的两倍，则可以从采样完全重新排列原始连续信号。

限带信号转换的速度受其最高频率分量的限制，即在离散时刻采样中表示信号的细节的能力是受限的。

采样定理是指，在信号带宽不超过采样频率的一半(即奈奎斯特频率)的情况下，这些离散采样点能够完全表示原始信号。 高于或高于奈奎斯特频率的频率分量可以导致混叠现象。 在大多数应用中，必须避免重叠，且重叠问题的严重性与这些重叠频率分量的相对强度有关。

取样频率应当等于或大于该取样信号的带宽的两倍。 另一个方面是奈奎斯特定律应当大于经采样信号的带宽。 如果信号带宽是100Hz，则用于避免混叠现象的采样频率应当大于200Hz。 换言之，采样频率应至少为信号的最大频率分量的频率的两倍。 否则，可能无法从信号采样恢复原始信号。

在模拟视频系统中，将采样率定义为帧率和场频率，而不是概念上的像素时钟。 图像的采样频率是传感器积分周期的循环速度。 由于积分周期远大于重复所需时间，因此采样频率可不同于采样时间的倒数。

50Hz-PAL视频

60/1.001Hz-NTSC视频

将模拟视频转换为数字视频时，会出现另一个采样过程。 这次使用像素频率。 典型的像素采样率如下:

13.5MHz-CCIR601，D1视频

高频luminance成分的混淆现象表现为波纹。

示波器带宽与采样率的关系

带宽反映了信号的频率通过能力，带宽越大，可以越准确地放大和显示信号中的各种频率分量(特别是高频分量)，即，当带宽不足时，高频分量变得越多，信号当然会被不准确地显示，从而产生大的误差。 采样率是在将模拟量转换为数字量时转换信号的频率(即，每秒的收集次数)。该频率越高，每单位时间的信号收集越多，保持信号的信息越多，丢失的信息越少，转换后的数字量能够正确地反映信号的数值，可通过LCD进行采样

数字示波器至少有两个部分。 被测量信号的y通道和采样部分。 y信道放大(或衰减)被测量信号，带宽为y信道。 如果y信道能够不失真地均匀地放大0~10MHz范围的正弦波信号，则其带宽为10MHz。 由于复杂波形的信号由各种谐波的正弦波信号构成，由这些谐波构成的带宽有可能较宽，所以为了实际地放大复杂信号，y信道的带宽越大越好。

只有带宽足够的y频道是不够的。 为了捕捉波形，必须在y通道中对放大后的信号进行采样。该采样的速度为采样速度。 采样率越高，在单位时间内读取复杂波形的点越多，最后拼合显示的波形越接近真正的复杂信号。

因此，带宽和采样率是两个不同的参数，但是恢复实际测量的波形非常重要。