到底选择实时采样还是等效时间采样？

实时技术到底有什么意义?很明显，Windows并不是一种实时操作系统。许多人认为，如果应用软件要成为实时软件，那么它必须进行汇编。这是我最近一次客户拜访谈话的主题，首先它起于对软件的讨论，后来转到示波器上。现在的问题是，什么时候应该使用实时示波器?什么时候等效时间示波器是更好的选择?我认为，这个问题值得注意。

尽管有大量的不同的采样技术实现方案，但当前数字示波器采用两种基本采样方法：实时采样和等效时间采样。等效时间采样可以进一步分成两个小类：随机等效时间采样和顺序等效时间采样。每种方法都有不同的优势，具体要视进行的测量类别而定。

实时采样特别适合频率范围不到示波器最大采样率一半的信号。在这种情况下，示波器可以在波形的一次“扫描”中采集远远足够的样点，构建准确的图像，如下面图1所示。实时采样是使用数字示波器捕获快速信号、单次信号、瞬态信号的唯一方式。“实时”带宽与采样率的关系为：带宽=采样率/2.5。
  


图1：实时采样模式从一个触发事件采集一个记录中的所有点。

[图示内容：]

Waveform Constructed with Record Points: 使用多个记录点构建的波形

Sampling Rate: 采样率

在测量高频信号时，示波器可能不能在一次扫描中收集足够的样点。可以使用等效时间采样，准确地采集频率超过采样率/2.5的信号。等效时间采样通过从每次重复中捕获少量信息，构建重复信号的图像，如下面图2所示。波形缓慢构建，象一串灯一样，一个接一个地亮起。示波器可以准确地捕获频率成分远远高于示波器采样率的信号。
  


图2：等效时间采样模式在多个触发后采集波形点。这个实例显示了等效时间采样的随机采样方法。

[图示内容：]

Waveform Constructed with Record Points: 使用多个记录点构建的波形

1stAcquisition Cycle: 第一个采集周期

2nd Acquisition Cycle: 第二个采集周期

3rd Acquisition Cycle: 第三个采集周期

nth Acquisition Cycle: 第n个采集周期

从技术上说，生成非常短、非常精确的“Dt”要比随机采样器要求的准确测量样点相对于触发点的垂直位置和水平位置更容易。这个精确测量的延迟为顺序采样器提供了更好的时间分辨率。

最后，我们对照比较一下实时示波器和采样示波器：

实时示波器

- 只要求一次触发，可以在“single-shot”(单次)模式下捕获信号

- 电压输入范围更高(5V，而等效时间示波器为1 V)

- 长存储深度，适合进行调试(例如，可以观察相邻数据点中的瞬态事件)

采样示波器

- 实时示波器拥有高达30+ GHz的带宽，但采样示波器的带宽更高，达70+ GHz

- 噪声/抖动本底更低(低于200 ps rms)

- 适合进行检定。例如，TDR(时域反射计)等拥有重复性特点的应用