高精度示波器的实现方法
高清晰度和高分辨率是各个示波器制造商用于定义8位以上垂直分辨率的可互换术语,这些术语本身并没有揭示为获得更高分辨率所采用的底层技术,以及与其相关的任何缺点或所用方法的整体质量。实际上,他们有时会使用误导性的方式混淆示波器的实际性能。
示波器中的高分辨率是通过低噪声高分辨率硬件、软件后处理技术或二者的某种组合获得的,对于各种设计方法有两个不可分割的规则:
1.当使用等效的软件后处理技术来进一步改善硬件噪声和分辨率时,高分辨率硬件总是会获得更好的噪声性能和更高的有效位数。
2.如果带宽和采样率要保持在高规格下,要获得更低的噪声和更高的有效位数,则软件后处理技术不能取代高分辨率硬件。
1.实现方法1:传统的8bit示波器硬件
传统的示波器采集系统
没有高分辨率组件
软件后处理技术,可实现超过额定ADC的分辨率(当高分辨率/精度“模式”打开时,降低带宽和采样率)
实现方法2:单个高分辨率ADC组件
前端放大器噪声与8位系统性能一致的传统示波器采集系统
单个高分辨率组件(通常是ADC,宣城是10bit或者12bit)
实现方法3:整体系统方法(始终保持高分辨率)
低噪声前端放大器
高分辨率ADC(典型的是12bit)
低噪声系统架构
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