扩展示波器用途的另外十个技巧

，线性插值法经常出现不连续性。一种解决方案是增加采样点数。如果数据是按采样理论进行采样的，那么就可以利用诸如sin(x)/x等插值函数增加采样点数。从上往下数第二条轨迹显示了应用sin(x)/x插值函数的结果，与原始采样数据相比采样点数增加了10倍。

sin(x)/x插值方法的一个缺点是，如果波形有快速边沿，就像脉冲波形中的那样，就可能超过奈奎斯特极限，并且频率分量有可能超过采样频率的一半。在这种情况下，sin(x)/x插值法就无效了，波形会失真。脉冲边沿将出现实际波形中不存在的上冲和下冲现象，即所谓的“吉布斯耳朵”(Gibbs ears.)。

如果波形是重复性的，可以使用随机交织采样——一种等效时间采样方法来增加有效的采样率，并例采样点靠得更近。图11的上方第3条轨迹对此作了展示。如果波形是重复性的，打开显示保留功能将产生仅基于采样值的平滑波形，如图11中下方轨迹所示，其中被称为持久轨迹平均的先进数学工具提供了捕捉持久显示器上每个点均值的能力。

均方根和标准偏差

均方根(rms)和标准偏差(sdev)是密切相关的测量。rms的计算公式是：

其中N是波形中的点数，Vn是第n个采样点的值。

标准偏差被定义为：

其中N是波形中的点数，Vn是第n个采样点的值，mean是V的平均值。

对于零均值的波形来说，上面两个公式是一致的，rms值和标准偏差相等。当信号均值为非零时，从每个数据点减去均值后的sdev值就是减去均值后样本的rms值。因此sdev是真正的交流rms值(在减去均值后的rms值)。

考虑图12所示3.3V电源输出上的纹波和噪声的测量。

波形均值用参数P1进行读取。这是与纹波和噪声无关的标称直流输出。rms值P2同时包含了均值、纹波和噪声。标准偏差(参数P3中的sdev)仅读取电源输出中的交流分量(噪声和纹波)。要从每个测量点减去均值。因此标准偏差是“交流”rms值。

rms值现在变高了，因为包含了偏移量。知道均值和rms值后就可以计算sdev值了。

为了计算电源输出上只是噪声和纹波的rms值，你可以选择标准偏差或交流rms。

本文小结

至此你又掌握了另外10个示波器功能的应用，它们可以帮助你扩展这种通用仪器的用途。希望其中一些应用技巧能够帮助到你的日常工作。