如何正确设置示波器的采样率？

什么是示波器的采样率

在示波器中，采样指的是将模拟信号通过AD转换变成数字信号的过程。通俗讲，采样实际上是用点来描绘进入示波器的模拟信号。

采样率，也称为采样速度或者采样频率，定义了示波器在单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样率的倒数是采样周期或者叫作采样时间，它是采样之间的时间间隔。

采样率不足会有什么影响

采样定理，又称香农采样定律、奈奎斯特采样定律，是信息论，特别是通讯与信号处理学科中的一个重要基本结论。定理指出如果信号是带限的，并且采样频率高于信号最高频率的一倍，那么，原来的连续信号可以从采样样本中重建出来。高于或处于奈奎斯特频率的频率分量则会导致混叠现象。

对于示波器而言，采样率的高低对于构造波形的真实性有直接影响。当示波器采样率不足时通常体现为波形失真、波形混淆以及波形漏失。

波形失真

失真又称畸变, 指信号在传输过程中与原有信号或标准相比所发生的偏差。在示波器中的表现为采样点数不足，无法还原其曲线特征。

波形混叠

波形混叠由于采样信号频谱发生变化，而出现高、低频成分发生混淆的一种现象。抽样时频率不够高，抽样出来的点既代表了信号中的低频信号的样本值，也同时代表高频信号样本值，在信号重建的时候，高频信号被低频信号代替，两种波形重叠在一起，形成严重失真。波形混叠会产生假频率、假信号、会严重的影响测量结果。采样频率小于模拟信号中所要分析的最高分量的频率的2倍，就会发生。

波形漏失

从采样率的描述中可以知道，在两个采样点之间存在一个采样间隔。当采样率较小时，采样间隔中出现的窄脉冲就容易漏失。

2. 测试中该如何设置采样率

在示波器中，采样率=存储深度/采样时间。而示波器通常有采样率可调和存储深度可调两种。采样率可调即可以直接设置需要的采样率，示波器根据采样时间匹配存储深度。而存储深度可调则相反，设置存储深度后，示波器根据采样时间匹配最大采样率。

图为存储深度可调的示波器界面

在示波器中，采样率与存储深度的菜单一般在水平菜单或采集菜单当中。当输入信号为周期信号时，可以通过AUTOSET进行快速的参数配置。

如果信号频率参数已知，可以修改水平时基确定采样时间后，逐步调节存储深度，获取较好的采样率设置。

2G采样率下采集到的25MHz正弦信号

10M采样率下采集到的25MHz正弦信号

总结：正确设置采样率需要考虑测试时的信号频率，测试需求，设备存储性能等。

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