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信號發(fā)生器中采樣率和分辨率的大小對輸出波形性能的影響


時間:2017-05-17 作者:虹科
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2、對于Arb模式的影響

Arb模式下面,采樣時鐘直接決定了可以輸出的信號的最大頻率。根據(jù)內(nèi)奎斯特采樣定理規(guī)定, 采樣頻率或時鐘速率必須至少是生成的信號中最高頻譜成分的兩倍,以保證精確地復現(xiàn)信號。例如,為生成1 MHz的正弦波信號,必需以 2 M 樣點 / (MS/s)的頻率生成樣點。 盡管這一定理通常只是作為采集指導準則使用, 但與示波器一樣, 其與信號發(fā)生器的相關(guān)性非常明確。所以在Arb模式下面,采樣率越高能夠輸出的有效頻率也就越大。

三、分辨率在信號發(fā)生器中的作用

無論是DDS還是Arb模式,樣點最終都需要經(jīng)過DAC模數(shù)轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換為模擬信號。跟示波器的ADC一樣,在示波器中ADC的位數(shù)越高能夠識別到的最小電壓也就越小,測量的精度也就越高。對于信號發(fā)生器來說DAC的位數(shù)越高,能夠輸出的最小電壓也就越小。輸出的電壓步長越小,輸出的波形越平滑。在下面的圖中可以看出16bit分辨率和3bit的分辨率下生成波形的平滑度是完全不一樣的。


四、總結(jié)

無論是對于信號發(fā)生器還是示波器來說,采樣率和轉(zhuǎn)換器的分辨率都是非常重要的參數(shù)。如果我們以時間作為橫軸,電壓大小作為縱軸。那么采樣率可以理解為樣點之間橫軸方向的距離,而采樣率則可以理解為樣點之間縱軸方向的距離。當采樣率和分辨率都足夠大的時候,輸出的波形就可以是由水平方向和垂直方向都很“密”的樣點直接構(gòu)成,而不需要額外的其他方式來對波形做處理(比如插值等)。

無論是信號發(fā)生器還是示波器,采樣率和分辨率看似都是一個矛盾的對立,沒辦法既有高的分辨率也有高的采樣率。這也是大家公認的一個現(xiàn)象。

但是Active的騎士系列脈沖發(fā)生器,任意波形發(fā)生器和函數(shù)發(fā)生器卻可以實現(xiàn)在16位硬件分辨率模式下保持16GS/s的實時采樣率。這是因為Active采用了自己研發(fā)的一款DAC芯片。這是市場上第一個做到16bit@16GS/sDAC芯片。


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