可用的高精度数字示波器实现方法

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。

 

可用的高精度数字示波器实现方法

以下是可用于高分辨率示波器的实现方法：

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12 bit)

 

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12 bit)

低噪声系统架构

 

实现方法4：多种方法的结合

方式1和方式2的组合

方式1和方式3的组合

任何一种方法与其他任何方法相比都没有本质上的错误，但软件后处理方法要求用户接受带宽和采样率的降低以实现其宣称的分辨率，或者可能不具有与宣称的分辨率一致的噪声性能。如果这些折衷是已知的并且高精度数字示波器用户可以接受，那么具有这些限制的任何设计方法也是可接受的。