数字示波器的假波现象

图 1.数字示波器观察到的假波现象在使用数字示波器时，是否会遇到输入信号频率为10MHz，而示波器测量出来却是远小于10MHz频率的信号波形，你可能会认为这是一个高频率小信号叠加低频率大信号，请不要急着做这样的结论，可能此时已经出现了假波现象了。图1给出信号实际波形和假波的图形，从图中可以直观的看出假波和实际波形的区别。随后会讨论假波形成原因、特征以及如何判断测量中是否出现假波现象。

假波现象的判断方法在实际测量中可以通过以下4个方法判断示波器测量的波形是否为假波。注：测试输入为10MHz，峰峰值800mV的正弦波信号。所用示波器是广州致远电子有限公司自主研发的ZDS1104，带宽100MHz，最大采样率1GSa/s，最大储存深度28MKpts，支持4通道输入。1.旋转“t/div”旋钮改变水平时基档，如果波形形状剧烈变化，则可能出现假波现象。

图]图 4.水平时基100us/div、采样率10MSa/s从图3和图4中可以看出，当水平时基档从“20us]数字示波器采样率fs和水平时基档(t/div)有如下关系：

其中数字示波器最大采样速率N是一个定值，可知水平时基档越大，采样率越小。水平时基档增加到“100us]2.选择“峰值”捕获模式，如果波形形状剧烈变化，则可能有假波现象。

图]图 6.峰值捕获模式“峰值”捕获模式，示波器将对最大值和最小值进行取样，因此可以检测更快的信号。图6中，捕获模式由“标准”改为“峰值”，采样率同样是10MSa/s，示波器显示的波形形状剧烈变化。可判断出图5中示波器显示波形为假波。3.改变储存深度大小，如果波形形状剧烈变化，则可能有假波现象。

图]图 8.储存深度700Kpts示波器的储存就是把经过A/D数字化后的二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS内存中，内存的容量就是储存深度。储存深度M与采样率fs有这样的关系：

由以上关系可知，提高示波器的储存深度可以间接提高示波器的采样率。图8中，储存深度由14Kpts改为700Kpts，波形形状发生剧烈变化，可判断出图7示波器显示波形为假波现象。仔细观察图5、图6和图7，都是由于示波器设置储存深度过小，导致采样率不足造成假波的产生。4.选择“峰峰值测量”，在改变水平时基档、储存深度或者选择“峰值捕获”，当波形出现剧烈变化时，若峰峰值不改变，则出现假波现象。图3至图8中都标出了峰峰值测量“PK-PK”，当水平时基档、储存深度和捕获模式改变，无论示波器显示信号波形怎么变化，但是峰峰值800mV并没有发生变化，可以说明示波器显示的波形为假波现象。

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