什么是示波器真正的存储深度？

时间： 2024-10-09 来源：鼎阳科技知乎

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一、存储深度

“存储深度”是个翻译过来的词语，英文叫“Record Length”。有的将它翻译成“存储长度”，“记录长度”，等。它表示示波器可以保存的采样点的个数。示波器的存储深度指的是示波器能够存储的波形数据的总量，通常以“点”（Point）为单位。比如存储深度是“1千万个采样点”，示波器厂商写作10Mpts，10MS或10M的都有。这里，pts可以理解为points的缩写，S理解为Samples的意思。

存储深度表现在物理介质上其实是某种存储器的容量，存储器英文就是“Memory”。该存储器容量的大小也就是“存储深度”。我们可以将示波器的存储器理解为环形存储器。示波器不断采样得到新的采样点会填充进来，老的采样点会自动地溢出，这样周而复始的过程直到示波器被“触发信号”“叫停”或者间隔一定长的时间被强迫“叫停”为止。“叫停”一次，示波器就将存储器中保存的这些采样点“搬移”到示波器的屏幕上显示。这两次“搬移”之间等待的时间相对于采样的时间极其漫长，被称为“死区时间”。

图1 示波器的环形存储器

二、存储深度与采样率

存储深度越大，示波器可以记录和回放的波形数据越多，从而允许更长时间的信号观察和更高精度的波形分析，遵循存储深度=采样率*采样时间。

●存储深度越大，采样率一定的情况下，可采样的时间越长；

●存储深度越大，采样时间一定的情况下，采样率越高；

三、最大存储深度

每台示波器标配的最大存储深度和加了选件之后的最大存储深度可能不一样。每台示波器的最大存储深度受到物理介质限制。已经购买的示波器最大存储深度需要在菜单中设置。示波器厂商为了追求操作体验，出厂默认的存储深度往往并不是这台示波器可达到的最大存储深度。

一旦设置好当前的最大存储深度之后，调节水平时基，随着采样时间的增加，示波器的存储深度会自动增加，这个过程中采样率保持不变; 存储深度随采样时间增加到当前设置的最大存储深度后，如果继续增加采样时间，采样率会自动下降，存储深度保持不变。

但是，有些情况下，因为采样率和采样时间的步进是在固定的若干个档位下跳变，并不是连续细调的，两者相乘不一定和最大存储深度的数值相同，这时候示波器可能会自动调整当前的采样率或存储深度，使得它们三者满足乘积关系。如图2所示用具体数值演绎了这三者之间的乘积关系。

图2 存储深度、采样率、采样时间（水平时基）之间的关系

示波器多个通道同时工作时，采样率和存储深度可以工作在叠加模式。多数示波器是2个通道叠加，也有的是4个通道叠加。如图3所示表示两个通道叠加使用的工作原理示意图。通道1和通道2交替采样，一个通道延迟1/2的采样周期使得采样率加倍，示波器在采样过程中交替读取存储器中的采样点，整体存储深度也相应加倍。因此，为了获得最大的采样率和存储深度，在只使用两个通道进行测量时，对于两两叠加的模式，建议只打开1、2通道中的一个，3、4通道中的一个。

图3 示波器两个通道工作在叠加模式示意图

结语

总之，示波器的存储深度是一个重要的参数，它与采样率和采样时间相互关联，共同决定了示波器对信号的采集、存储和分析能力。在实际使用示波器时，要根据具体的信号特点和测量需求，综合考虑存储深度和采样率之间的平衡，以确保能够尽可能地接近真正的存储深度，同时又能准确地采集和分析所需的信号。

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