當(dāng)前示波器的垂直分辨率是什么樣的？
1、無論我們手中的示波器是100MHz帶寬，還是1GHz帶寬，帶來的主要差異是對(duì)高速信號(hào)分析儀的能力。有高帶寬、高采樣率可以幫助一些分析高頻的模擬信號(hào)，也可以分析越來越快的數(shù)字信號(hào)。而示波器除了在水平時(shí)間軸上用更高帶寬與更大采樣率分析測試信號(hào)外，在垂直幅度上怎么分析測量信號(hào)的呢?答案是垂直分辨率，也就是ADC位數(shù)。我們調(diào)研了市場常用的也是保有量非常大的500MHz帶寬的品牌示波器的垂直分辨率，如下表：
由上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，在常見的8bit垂直分辨率下，垂直增益精度集中在±3%以內(nèi)，一般是垂直檔位越小，精度越差，測試小信號(hào)的誤差也越大。
2、我們一般選用示波器來測試電壓信號(hào)或者電流信號(hào)，在測高壓信號(hào)或者電流信號(hào)時(shí)需要外接高壓差分探頭或者電流探頭，高壓差分探頭和電流探頭的一般精度為±1%左右，示波器與探頭配合使用累計(jì)誤差將更加大。下圖是一個(gè)示波器進(jìn)行電源測試測量的典型場景。
3、示波器一般是用來測量顯示電壓或者電流變化趨勢的，也就是把不可見的信號(hào)采集并顯示出來，這本身也就是人們研發(fā)示波器的初衷，但是我們現(xiàn)在都將示波器做為一個(gè)綜合儀器來用，既想要波形，也想要精準(zhǔn)的測量，也要高端的分析功能。那么原有的這8bit的垂直分辨率就有些吃力了。
4、那為何各廠商不把垂直分辨率做高呢？我們都知道現(xiàn)在在用的主流示波器是數(shù)字示波器，也就是把前端經(jīng)過處理的模擬信號(hào)采樣量化，現(xiàn)代示波器的采樣率隨便就有幾個(gè)G點(diǎn)每秒，而每個(gè)點(diǎn)經(jīng)過ADC采樣產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，示波器就要專門的高速緩存及處理器處理這樣海量的數(shù)據(jù)，ADC既要單位時(shí)間內(nèi)采集更多的點(diǎn)，又要同一個(gè)時(shí)刻進(jìn)行更多位數(shù)的量化，就帶來了處理能力的巨大挑戰(zhàn)，由于近些年來信號(hào)的速度是越來越快，各個(gè)品牌儀器廠商就都優(yōu)先考慮帶寬與采樣點(diǎn)數(shù)來開發(fā)示波器，遂造成了8bitADC延續(xù)多年。現(xiàn)在諸多新的應(yīng)用中就遇到了瓶頸。
