ZDS2022示波器的频率分辨率△f是多少?

在FFT分析中,示波器的频率分辨率△f满足以下关系:

其中,Fs表示示波器的采样频率,N表示示波器用于FFT变换的样本数据个数,T表示采样时间。注意,这个采样时间对应于FFT变换所用的N个点,而非整个示波器捕获时间。示波器捕获时间对应于整个存储深度,但做FFT变换时,并不一定用全部的存储深度,因此两者并不等价。

FFT分析只能分析频率分辨率的整数倍频率成分。假设频率分辨率为10Hz,则只可分辨出10Hz、20Hz、30Hz……等10Hz整数倍的频率点,而不能分辨出15Hz、25Hz、37Hz等非整数倍的频率点。如果被测信号中存在 15Hz这样的信号,这样的信号经过 FFT 变换后,频谱上不会出现 15Hz这个频率点,但该频点的能量会泄露到旁边相近的10Hz和20H频点上。这样就会造成 15Hz的信号分辨不出来,而且连10Hz和20Hz频点的测量也不准确。

其解决的方法是进一步提高频率分辨率。比如,提高到 5Hz或 1Hz或更高( 或更高,△f越低越好)。从上式可以知道,当采样率一定时,只能通过增加 FFT 点数才能提高频率分辨率。另一种办法是降低采样率,但这会导致无法分析高频信号。

ZDS2022示波器最大可以支持4M点FFT,在1GS/S采样率下,频率分辨率达到了1GS/S / 4M点= 250Hz。从上式知道,改变采样时间也可提高频率分辨率。因此,只要改变ZDS2022示波器的时基,改变采样时间,即可提高频率分辨率。时基越大,频率分辨率越高。