观测不同垂直分辨率下的测量效果
最近RIGOL推出了一款全新数字示波器DS70000，支持8bit~16bit可调垂直分辨率，我们看一下它是如何实现高分辨率指标的，原理示意图如下。
通过框图可以看到——
1. 模拟前端电路滤除输入模拟信号中高于 Nyquist 频率的信号成分，防止信号混叠。
2. 进行采集/存储之前经过ADC转换的数字信号经过N抽头低通 FIR 滤波器衰减信号中的高频噪声。
3. 在采样之后，再次经过M抽头的低通 FIR 滤波器衰减噪声。
DS70000示波器通过对数据采集存储前后的数据进行多级FIR低通滤波处理，大幅降低了量化噪声和热噪声，提高了系统信噪比，并且避免信号产生混叠效应。通过用8位ADC和数字信号处理技术，实现了高达16bit的垂直分辨率。
我们再对比一下使用DS70000示波器测量同一个信号在不同垂直分辨率设置下的波形。分别将分辨率设置为8bit和16bit，通过探头接入信号，待示波器采集完毕，按Stop键锁定捕获信号。
从上图中可以看到，选择8bit分辨率时，受256个量化等级限制及宽带热噪声的影响，波形线条比较粗且有可见的量化台阶，难以观察信号的细节；而选择16bit高分辨率模式时，波形平滑并且细节完美呈现。
5、总结
垂直分辨率是衡量示波器性能的关键指标，代表了示波器的精度，在测量叠加在一个大电压信号上的小信号的场景时，垂直分辨率是测试成败的关键。
RIGOL自主研发的DS70000系列数字示波器，除了支持8bit~16bit的可调分辨率，还具有20GSa/s采样率和4GHz实时带宽，达到了业界领先水平。
（本文源自 普源精电 RIGOL）
