带宽是什么_示波器的带宽与采样率是什么关系

带宽

带宽有许多应用，可用于识别信号传输的数据传输能力、单位时间内通过链路的数据量以及显示器的显示能力。

1。在模拟信号系统中也称为带宽，指的是在固定时间可以传输的数据量，即在传输管道中传输数据的能力通常用每秒传输周期或赫兹表示

2。在数字设备中，带宽指的是每单位时间可以通过链路的数据量。通常用bps表示，即每秒钟可以传输的位数。

示波器带宽

示波器带宽是指输入相同幅度和不同频率的信号。当示波器读数从真值衰减3dB时，此时的频率就是示波器带宽换句话说，示波器带宽下输入信号的测试值为-3dB，该带宽不是示波器能够显示的最高频率。一般来说，示波器的带宽应该是被测信号最高频率的3~5倍。

对于经常使用示波器的电子工程师来说，示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。带宽直接影响信号保真度和测量精度我们通常将带宽称为-3dB带宽，如图1所示。当一个200米的正弦波输入到一个200米带宽的示波器时，理论上它的振幅将下降3dB。但是，如果将测得的信号幅度除以0.707以获得实际信号幅度，结果可能不正确。事实上，在设计示波器时，为了保证带宽参数和减少信号失真，频带内的信号衰减幅度通常小于3dB。因此，200米的带宽是确保200米内正弦波振幅衰减不超过3分贝的设计指标，以提供更好的测量置信度。

采样速率简介

采样频率，也称为采样速率或采样速率，定义每秒从连续信号中提取并形成离散信号的样本数，以赫兹(Hz)表示采样频率的倒数是采样周期或采样时间，即采样之间的时间间隔。一般来说，采样频率指的是计算机每秒采集多少信号样本。采样定理

，又称香农采样定理和奈奎斯特采样定理，是信息论中的一个重要的基本结论，特别是在通信和信号处理中

采样将信号(时间或空间中的连续函数)转换为值序列(时间或空间中的离散函数)采样定理指出，如果信号是带限的，并且采样频率高于信号带宽的两倍，那么原始的连续信号可以从采样样本中完全重构出来

带限信号变换的速度受限于其最高频率分量，即在离散时刻采样和表示信号细节的能力有限。

采样定理意味着如果信号带宽小于采样频率(即奈奎斯特频率)的一半，那么这些离散采样点此时可以完全代表原始信号。高于或处于奈奎斯特频率的频率分量会导致混叠大多数应用要求避免混叠，混叠问题的严重性与这些混叠频率分量的相对强度有关

的采样频率必须大于采样信号带宽的两倍。另一个等效的说法是奈奎斯特定律必须大于采样信号的带宽。如果信号带宽为100赫兹，为了避免混叠，采样频率必须大于200赫兹换句话说，采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍，否则无法从信号采样中恢复原始信号。

在模拟视频系统中，采样率被定义为帧频率和场频率，而不是概念像素时钟。图像采样频率是传感器积分周期的循环速度由于积分周期比重复所需的时间小得多，采样频率可能不同于采样时间的倒数

50赫兹-PAL视频

60/1.001赫兹-NTSC视频

当模拟视频转换为数字视频时，会发生不同的采样过程，这次使用像素频率一些常见的像素采样率有:

13.5兆赫-CCIR601，D1video

高频亮度分量混淆现象表现为莫尔条纹

示波器的带宽与采样率之间有什么关系？

带宽反映了信号的频率通过能力。带宽越大，精确有效地放大和显示信号中的各种频率分量(尤其是高频分量)就越准确。如果带宽不够，许多高频成分将会丢失，信号自然会显示不准确，导致较大的误差。采样率是模拟量转换为数字量时的信号转换频率(即每秒采集次数)。频率越高，单位时间内采集的信号越多，信号中保留的信息就越多，丢失的信息就越少。转换后的数字量能够准确反映信号的数值，进而使液晶显示器能够更加准确、完整地显示信号波形。采样点越多，显示的点越多，越清晰。

对数字示波器至少有两部分:Y通道和被测信号的采样部分y通道放大(或衰减)被测信号，带宽用于y通道如果y通道能够无失真地均匀放大0 ~ 10兆赫兹范围内的所有正弦信号，其带宽为10兆赫兹由于具有复杂波形的信号由具有各种谐波的正弦信号组成，并且由这些谐波形成的带宽可能非常宽，为了确保复杂信号的真实放大，Y通道的带宽越大越好。

仅有具有足够带宽的Y通道是不够的。为了捕捉波形，您必须对由Y通道放大的信号进行采样。采样速度就是采样速率。采样速率越快，单位时间内捕获的复杂波形点越多，最终组件显示的波形越接近真实的复杂信号。

因此，虽然带宽和采样速率是两个不同的参数，但它们对于真正恢复被测波形都非常重要。