示波器纵坐标原始数据代表什么

示波器纵坐标（Y轴）的原始数据代表的是经过模数转换器（ADC）量化后的离散电压值，其具体含义和转换方式如下：

1. 原始数据的本质

• ADC量化值：
  示波器通过ADC将连续的模拟电压信号转换为离散的数字值。例如：

• 8位ADC：输出范围为 0~255（256个量化等级）。

• 12位ADC：输出范围为 0~4095（更高分辨率）。

• 无单位数字：原始数据本身是整数码值（如 120、1800），需结合示波器设置转换为实际电压。

2. 如何转换为实际电压？

转换公式一般为：

$$V_{\text{实际}}=\left(\frac{\text{原始数据}-\text{垂直偏移码值}}{\text{ADC满量程码值}}\right)\times \text{垂直灵敏度}\times \text{探头衰减}$$

关键参数说明：

1. 垂直灵敏度（Volts/div）：
   示波器面板设置的每格电压（如 1V/div）。
   注：部分示波器需考虑ADC满量程对应的格数（如8格满量程）。

2. 探头衰减（如10:1）：
   若使用衰减探头，实际电压需乘以衰减倍数（如探头衰减10倍时，最终电压 ×10）。

3. 垂直偏移：
   若调整了波形垂直位置（Y轴偏移），需扣除偏移对应的码值（示波器内部处理或元数据中提供）。

示例计算：

• 假设：

• 原始数据 = 150（8位ADC，满量程码值=255）

• 垂直灵敏度 = 0.5V/div（满量程8格 → 总范围 4V）

• 探头衰减 = 1:1

• 转换：

  $$V=\left(\frac{150}{255}\right)\times 4V\approx 2.35V$$

3. 为什么原始数据不是直接电压？

• 硬件设计：ADC输出的是与输入电压成比例的数字码值，需通过软件校准和缩放转换为电压。

• 灵活性：同一原始数据在不同垂直灵敏度下对应不同电压（如码值100在1V/div和10V/div下电压不同）。

4. 影响因素与注意事项

• 位深（分辨率）：
  8位ADC的电压分辨率较低（如4V/256≈15.6mV），12位ADC更精确。

• 噪声与误差：
  原始数据包含噪声、非线性误差等，高精度测量需校准。

• 存储格式：
  原始数据可能为二进制（需解析）或CSV（直接可读）。

5. 实际应用场景

• 波形分析：通过原始数据重建波形形状。

• 参数测量：计算峰峰值、RMS值等。

• 频域处理：对原始数据做FFT分析频谱。