示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量儀器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。在開始選擇之初，你心中已大概有一價(jià)格范圍。示波器的價(jià)格取決于多方面因素，包括帶寬、采樣率、通道數(shù)以及存儲(chǔ)深度等。如果你只以價(jià)格為依據(jù)來購買，最終你有可能買不到你所需要的性能。所以當(dāng)購買設(shè)備時(shí)，首先需要確定一些因素，具體如下：
1、確定你需要模擬還是數(shù)字示波器
數(shù)字示波器和模擬示波器各有其優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字正確選用示波器的十個(gè)步驟示波器功能更強(qiáng)，響應(yīng)更快而且價(jià)格也逐漸降低。這些優(yōu)勢(shì)使得模擬示波器很難與先進(jìn)的數(shù)字示波器相匹敵。
2、確定你對(duì)帶寬的要求
測(cè)量交流波形的儀器通常都一頻率上限，如果波形的頻率在此之上則測(cè)量精度會(huì)變差。這頻率上限就是儀器的帶寬。通常用儀器響應(yīng)降低3bB處的頻率來定義，你所需儀器帶寬的數(shù)值取決于被測(cè)信號(hào)的特征以及你希望得到的測(cè)量精度。示波器有兩重類型的寬度，即重復(fù)(或模擬)帶寬及實(shí)時(shí)帶寬。很多數(shù)字示波器提供的模擬帶寬比其基本采樣率要高。這一點(diǎn)是可能的，如果一信號(hào)重復(fù)出現(xiàn)，示波器并不一定要在一次完成所有的采集，而可以通過在每—次觸發(fā)發(fā)生時(shí)獲取波形的一部分，在多次循環(huán)觸發(fā)之后構(gòu)成顯示波形。(這過程通常很快，以致你不會(huì)注意到它的發(fā)生)，重復(fù)帶寬指標(biāo)獨(dú)立于示波器的采樣速率。事實(shí)上，這一指標(biāo)通常用來衡量示波器模擬放大器部分的帶寬。實(shí)時(shí)帶寬適用于非重復(fù)或單次信號(hào)。示波器在一次觸發(fā)過程中完成數(shù)字化，所以實(shí)時(shí)帶寬取決于示波器的采樣率，采樣率與帶寬之間的比值不是固定的。如果示波器有數(shù)字重構(gòu)能力，這比值接近于4：1，如果沒有重構(gòu)，這比值通常是10：l。
3.確定你所需要的通道數(shù)
一般來講，你所需要的通道數(shù)取決于被測(cè)對(duì)象。目前以雙通道示波器較為流行。然而對(duì)大多數(shù)工程師來講，對(duì)于某些應(yīng)用，四通道示波器更為有用。
下面幾點(diǎn)應(yīng)該予以考慮：你需要在同一觸發(fā)事件捕獲多通道信號(hào)嗎?如果是這樣的話，請(qǐng)選用每個(gè)通道可以同時(shí)采樣或獨(dú)立A/D變換的示波器。如果你觀測(cè)的信號(hào)是重復(fù)信號(hào)，那么就不一定要求同時(shí)采集了。某些示波器是2+2形式的，也就是說，其中兩個(gè)通道是全功能的，而另外兩個(gè)通道是衰減范圍受限制的輔助通道。在這種情況下，兩個(gè)A/D變換器由四個(gè)通道共享。輔助通道在你觀測(cè)數(shù)字信號(hào)時(shí)可以提供額外的靈活性。對(duì)于雙通道示波器，外觸發(fā)可能很有用處。它可以用一無需觀測(cè)的信號(hào)作為外觸發(fā)源，而不占用示波器的輸入通道。如果你要進(jìn)行數(shù)字定時(shí)測(cè)量，要求超過四個(gè)通道的示波器時(shí)，你不妨考慮使用邏輯分析儀。盡管此時(shí)你放棄了測(cè)量的垂直分辨率，但你獲得了多個(gè)通道以及額外的觸發(fā)及分析能力。
4.確定你所需要的采樣速率
對(duì)于單次信號(hào)測(cè)量，最關(guān)鍵的性能指標(biāo)是采樣速率，即示波器對(duì)于輸入信號(hào)進(jìn)行“快速拍照”的速率。高采樣速率可以產(chǎn)生高實(shí)時(shí)帶寬以及高的實(shí)時(shí)分辨率。大多數(shù)示波器生產(chǎn)廠商采用采樣速率與實(shí)時(shí)帶寬為4：l(如果采用數(shù)字重構(gòu)技術(shù))或10：1(沒有數(shù)字重構(gòu))的比例來防止出現(xiàn)假波。某些示波器提供了獨(dú)立控制采樣速率的功能，這樣你可以同時(shí)調(diào)節(jié)采樣速率和屏幕顯示的數(shù)據(jù)量(時(shí)基)，使二者設(shè)置不必互相牽制。這一特征可以使你保持你所希望的時(shí)間分辨率來觀測(cè)波形。
5、確定你所需要的存儲(chǔ)深度
你所需要的示波器存儲(chǔ)深度取決于要求的總時(shí)間測(cè)量范圍以及要求的時(shí)間分辨率。如果你想以高分辨率存儲(chǔ)長時(shí)間段信號(hào)，那么你需要選擇深存儲(chǔ)示波器。這樣，你可以在水平掃描速度低的情況下，采用高采樣速率。由此將大大減少出現(xiàn)假波的機(jī)會(huì)，并且獲得更多的波形細(xì)節(jié)信息。
下列算式可以幫助你計(jì)算你所希望的存儲(chǔ)深度。
6、考察評(píng)估觸發(fā)能力
很多通用示波器用戶習(xí)慣于采用邊沿觸發(fā)。在某些應(yīng)用場合，如果示波器具有其它觸發(fā)能力，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)它對(duì)你的測(cè)量會(huì)很有幫助。先進(jìn)的觸發(fā)功能可以隔離出你所希望觀測(cè)的事件。在數(shù)字應(yīng)用領(lǐng)域，使示波器觸發(fā)在多通道之間的特定模式對(duì)解決問題很有用處。此外，狀態(tài)觸發(fā)可以用來使模式觸發(fā)與外時(shí)鐘沿同步。毛刺觸發(fā)在正或負(fù)毛刺發(fā)生的時(shí)刻或者一脈沖寬于或窄于設(shè)定的寬度。這些特征對(duì)故障查錯(cuò)尤其重要，觸發(fā)在錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)刻，觀察前向事件(采用延時(shí)或水平位置旋鈕)來確定問題產(chǎn)生的原因。如果需要更高級(jí)的邏輯觸發(fā)功能，你仍然可以考慮采用邏輯分析儀。電視信號(hào)觸發(fā)可以觸發(fā)在場以及你需要觀測(cè)的特定行上。在某些示波器上，該特征是選項(xiàng)功能。
7、評(píng)價(jià)毛刺捕捉能力
三個(gè)重要因素影響示波器的毛刺捕捉能力：更新速率：數(shù)字示波器必須首先捕獲數(shù)據(jù)然后進(jìn)行處理，最后進(jìn)行顯示。示波器在一秒鐘內(nèi)可以完成這三個(gè)過程的次數(shù)稱為更新速率。更新速率快的示波器捕捉偶發(fā)毛刺的機(jī)會(huì)比較高。采用多處理器結(jié)構(gòu)的示波器比傳統(tǒng)的單處理器結(jié)構(gòu)示波器具有更快的更新速率，使它更適用于捕捉偶發(fā)事件。多處理器結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生與模擬示波器相近的顯示吞吐能力和響應(yīng)速度。
峰值檢測(cè)能力：大多數(shù)數(shù)字示波器在低掃速時(shí)將丟掉采樣點(diǎn)，從而降低了有效采樣速率。由此引發(fā)了這樣一個(gè)問題，在設(shè)定成快速時(shí)基時(shí)很容易觀察到的窄脈沖在掃速低時(shí)消失了。然而對(duì)于峰值檢測(cè)或毛刺檢測(cè)這一特殊采樣模式，在所有的掃描速度下均維持最大采樣速率，把每一采樣周期獲得的最大和最小值記錄下來?？梢詸z測(cè)到的最小毛刺只與示波器的采樣速率有關(guān)。
毛刺觸發(fā)：具有毛刺觸發(fā)功能的示波器可使你隔離出難以發(fā)現(xiàn)的毛刺并且觸發(fā)在毛刺發(fā)生時(shí)刻。這一功能可以幫助你發(fā)現(xiàn)電路運(yùn)行過程中發(fā)生異常情況的原因。
8、確定你所需要的分析功能
利用自動(dòng)測(cè)量以及示波器內(nèi)置的分析能力，你可以即容易又省時(shí)地完成工作。數(shù)字示波器通常具有模擬示波器不可能擁有的順序測(cè)量功能和分析選件。算術(shù)運(yùn)算功能包括有加、減、乘、除、積分和微分。統(tǒng)計(jì)測(cè)量(最小、最大和平均)可以定量描述測(cè)量的不確定性，這在測(cè)量噪聲特征以及定時(shí)容限時(shí)是很有價(jià)值的。有些數(shù)字示波器還可以提供FFT功能。具有—卜述所有先進(jìn)功能的示波器可能在價(jià)格上要高一些，所以你自己應(yīng)該決定花費(fèi)額外的錢是否物有所值。你可以還是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇擁有這些特征的示波器。
9、評(píng)價(jià)存檔能力
大多數(shù)數(shù)字示波器可以通過GPIB、RS-232或者并行口與PC，打印機(jī)或繪圖儀相連接。但你應(yīng)弄清楚可以提供哪一種接口，可與哪種類型打印機(jī)相匹配。從激光和噴墨打印機(jī)輸出的效果比熱打印輸出的質(zhì)量要高得多，這一點(diǎn)你應(yīng)該心中有數(shù)。利用帶有軟盤驅(qū)動(dòng)器或軟件包的數(shù)字示波器，你可以方便地將波形的圖像和波形數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī)。如果你想在一份報(bào)告中包含一幅捕捉到的屏幕圖像或者想要把波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表格，那么這些特征會(huì)節(jié)省時(shí)間。
示波器的類型極為繁多，根據(jù)其用途與特點(diǎn)來分，可以分為以下7大類。
1．通用示波器
通用示波器是指采用單束示波管的寬帶示波器，常見的有單時(shí)基單蹤或雙蹤示波器，還有雙時(shí)基單蹤或雙蹤示波器等。從使用功能上看，通用性能強(qiáng)，可對(duì)電信號(hào)進(jìn)行定性和定量的分析或測(cè)量。
通用示波器根據(jù)其垂直信道的頻帶寬度，又可分為以下3種。
(1)低頻示波器：指垂直信道頻帶寬度不大于1MHz的示波器。
(2)普通示波器：指垂直信道頻帶寬度在5～60MHz范圍內(nèi)的示波器。
(3)寬帶示波器：指垂直信道頻帶寬度在60MHz以上的示波器。目前，其上限頻率已達(dá)到1000MHz以上。
2．多束示波器
多束示波器采用多束示波管，在熒光屏上可同時(shí)顯示兩個(gè)以上的波形，而每個(gè)波形又都是單獨(dú)的電子束產(chǎn)生的，這對(duì)于觀察和比較兩個(gè)以上信號(hào)的波形是十分方便直觀的，故多束示波器又稱為多線示波器。
3．取樣示波器
取樣示波器是采用取樣技術(shù)，將高頻（快速變化）信號(hào)模擬變換為低頻（慢速變化）信號(hào)，再用通用示波器的原理顯示其波形。經(jīng)取樣得到的樣品信號(hào)與被測(cè)信號(hào)相似，僅是周期被展寬，由此可以直接觀察細(xì)節(jié)部分。采用取樣示波器對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，使用起來十分方便。
4．記憶、存儲(chǔ)示波器
記憶、存儲(chǔ)示波器除了具有通用示波器的功能外，還具有記憶功能。不僅可以測(cè)量單次瞬變過程和非周期性信號(hào)，而且還可對(duì)不同時(shí)間或不同地點(diǎn)發(fā)生的多個(gè)信號(hào)進(jìn)行觀察和比較，使用十分方便。記憶示波器對(duì)信號(hào)波形能夠存儲(chǔ)，最長存儲(chǔ)時(shí)間可達(dá)數(shù)天。被存儲(chǔ)的信息隨時(shí)可以開機(jī)顯示和提取。
采用記憶示波器來進(jìn)行存儲(chǔ)信息功能的示波器稱為記憶示波器；而采用數(shù)字電路存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的示波器稱為存儲(chǔ)示波器。后者的存儲(chǔ)時(shí)間是無限的。
5．邏輯示波器
邏輯示波器又稱為邏輯分析儀，它具有8～32個(gè)輸入通道，同時(shí)可以觀測(cè)單次并行多路信號(hào)。這類示波器具有存儲(chǔ)器，可以連續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，故特別適用于對(duì)微處理器的二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
6．智能示波器
智能示波器除了具有上述示波器的顯示與記憶功能外，還可以在微處理器的控制信號(hào)下完成自動(dòng)測(cè)量功能。在顯示信號(hào)波形的同時(shí)，還可以馬文字、數(shù)字的形式顯示出測(cè)試計(jì)算的結(jié)果。由此可使測(cè)量時(shí)間大大縮短，提高了工作頻率：
7．特殊示波器
特殊示波器是具有特殊用途的專用示波器，如變電示波器、超低頻示波器、行波示波器、矢量示波器、電視示波器、高壓示波器等。
數(shù)字示波器英文：DigitalOscilloscope
數(shù)字示波器是設(shè)計(jì)、制造和維修電子設(shè)備不可或缺的工具。隨著科技及市場需求的快速發(fā)展，工程師們需要可以的工具，迅速準(zhǔn)確地解決面臨的測(cè)量挑戰(zhàn)。作為工程師的眼睛，數(shù)字示波器在迎接當(dāng)前棘手的測(cè)量挑戰(zhàn)中至關(guān)重要。
數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，從而影響測(cè)試任務(wù)。
數(shù)字示波器的分類：
數(shù)字存儲(chǔ)示波器DSO，DigitalStorageOscilloscope：將信號(hào)數(shù)字化后再建波形，具有記憶、存儲(chǔ)被觀測(cè)信號(hào)的功能，可以用來觀測(cè)和比較單次過程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號(hào)，以及不同時(shí)間不同地點(diǎn)觀測(cè)到的信號(hào)
數(shù)字熒光示波器DPO，DigitalPhosphorOscilloscope：通過多層次輝度或彩色可顯示長時(shí)間內(nèi)信號(hào)的變化情況
混合信號(hào)示波器MSO，MixedSignalOscilloscope：把數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)細(xì)節(jié)的分析能力和邏輯分析儀多通道定時(shí)測(cè)量能力組合在一起，可用于分析數(shù)?；旌闲盘?hào)交互影響。
數(shù)字示波器的知名品牌：
1、泰克數(shù)字示波器
泰克TDS1000B數(shù)字示波器是泰克科技有限公司推出的具備了高達(dá)100MHz的帶寬和高達(dá)1GS/s取樣率，并擁有輕巧設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠功能的數(shù)字示波器，TDS1000B系列數(shù)字示波器的便攜式標(biāo)準(zhǔn)功能包括USB連接能力、12種自動(dòng)測(cè)量、簡單的用戶界面、上下文相關(guān)幫助、探頭檢查向?qū)Ш徒K身保修服務(wù)。
2、鼎陽科技數(shù)字示波器
SIGLENT是全球最大的數(shù)字示波器ODM制造商，是目前國內(nèi)出貨量最大的示波器生產(chǎn)廠家，國際化的研發(fā)理念，打造出性能更強(qiáng)大、操作更人性化的SDS1000CFL系列，該產(chǎn)品秉承了鼎陽產(chǎn)品的多功能、高性能，提供較多四通道與一個(gè)外部觸發(fā)輸入通道，可同時(shí)捕獲顯示多路信號(hào)，滿足產(chǎn)品開發(fā)及驗(yàn)證的應(yīng)用需求，同時(shí)，產(chǎn)品配備高達(dá)2GSa/S的采樣率，7寸彩色TFTLCD液晶屏，滿足了復(fù)雜硬件設(shè)計(jì)中更高帶寬、更高采樣率的測(cè)試需求，單通道24K的存儲(chǔ)深度更是比較好于國內(nèi)同類型產(chǎn)品，信號(hào)觀測(cè)時(shí)間更長、更深入洞察信號(hào)細(xì)節(jié)，強(qiáng)大的觸發(fā)和分析能力使其易于捕獲和分析波形，大大提高測(cè)試效率，豐富的接口配置實(shí)現(xiàn)與PC無縫連接，滿足對(duì)波形數(shù)據(jù)的處理需要及快捷組建測(cè)試系統(tǒng)。
3、福祿克數(shù)字示波器
FLUKE5500A是美國福祿克公司的一款高性能的多功能校準(zhǔn)儀，可以對(duì)手持式和臺(tái)式多用表、示波器、示波表、功率計(jì)、電子溫度表、數(shù)據(jù)采集器、功率諧波分析儀、過程校準(zhǔn)器等多種儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，F(xiàn)LUKE5500A提供了GPIB(IEEE-488)、RS-232、5725A三種標(biāo)準(zhǔn)接口;在安全性方面滿足IEC1010-1(1992-1)、ANSI/ISA-S82.01-1994、CAN/CSA-C22.2NO.1010.1-92標(biāo)準(zhǔn);FLUKE5500A輸出電壓可以達(dá)到1100V，電流輸出可達(dá)11A，可以提供直流電壓和電流、交流電壓和電流的多種波形和諧波，同時(shí)輸出兩路電壓，或者是一路電壓和一路電流，模擬功率、電阻、電容熱電偶和RTD，其示波器校準(zhǔn)件還提供了穩(wěn)幅正弦波、快沿、時(shí)間標(biāo)記和幅度信號(hào)。
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