ZDS2022示波器的頻率分辨率△f是多少?
在FFT分析中,示波器的頻率分辨率△f滿足以下關(guān)系:
其中,F(xiàn)s表示示波器的采樣頻率,N表示示波器用于FFT變換的樣本數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),T表示采樣時(shí)間。注意,這個(gè)采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)于FFT變換所用的N個(gè)點(diǎn),而非整個(gè)示波器捕獲時(shí)間。示波器捕獲時(shí)間對(duì)應(yīng)于整個(gè)存儲(chǔ)深度,但做FFT變換時(shí),并不一定用全部的存儲(chǔ)深度,因此兩者并不等價(jià)。
FFT分析只能分析頻率分辨率的整數(shù)倍頻率成分。假設(shè)頻率分辨率為10Hz,則只可分辨出10Hz、20Hz、30Hz……等10Hz整數(shù)倍的頻率點(diǎn),而不能分辨出15Hz、25Hz、37Hz等非整數(shù)倍的頻率點(diǎn)。如果被測(cè)信號(hào)中存在 15Hz這樣的信號(hào),這樣的信號(hào)經(jīng)過 FFT 變換后,頻譜上不會(huì)出現(xiàn) 15Hz這個(gè)頻率點(diǎn),但該頻點(diǎn)的能量會(huì)泄露到旁邊相近的10Hz和20H頻點(diǎn)上。這樣就會(huì)造成 15Hz的信號(hào)分辨不出來,而且連10Hz和20Hz頻點(diǎn)的測(cè)量也不準(zhǔn)確。
其解決的方法是進(jìn)一步提高頻率分辨率。比如,提高到 5Hz或 1Hz或更高( 或更高,△f越低越好)。從上式可以知道,當(dāng)采樣率一定時(shí),只能通過增加 FFT 點(diǎn)數(shù)才能提高頻率分辨率。另一種辦法是降低采樣率,但這會(huì)導(dǎo)致無法分析高頻信號(hào)。
ZDS2022示波器最大可以支持4M點(diǎn)FFT,在1GS/S采樣率下,頻率分辨率達(dá)到了1GS/S / 4M點(diǎn)= 250Hz。從上式知道,改變采樣時(shí)間也可提高頻率分辨率。因此,只要改變ZDS2022示波器的時(shí)基,改變采樣時(shí)間,即可提高頻率分辨率。時(shí)基越大,頻率分辨率越高。