數字示波器品牌與選購攻略

點(diǎn)擊次數：1705 更新時(shí)間：2021-06-23

　　數字示波器品牌與選購攻略

　　示波器是硬件研發(fā)、實(shí)驗和維修中用途最為廣泛、功能強大的測量?jì)x器。它最基本的作用是把電子電路中的電信號轉換成可視化圖像，直觀(guān)地展現電信號的實(shí)時(shí)變化、周期性記錄。

　　本文延續了之前《如何打造自己的低成本電子實(shí)驗室？》一文，針對示波器做進(jìn)一步的攻略：

　　先說(shuō)說(shuō)我的大概情況，雖然我已經(jīng)做了10多年硬件開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)成型并實(shí)際應用的產(chǎn)和板卡也挺多了，會(huì )用示波器的基本功能也經(jīng)常需要用到，用過(guò)模擬示波器，用過(guò)一兩千的國產(chǎn)數字示波器，也用過(guò)十多萬(wàn)的泰克，但是對示波器的選擇其實(shí)挺模糊的，所以最近上網(wǎng)找了各種資料重新學(xué)習了一下，對示波器的基礎需求做了梳理，知道了為什么有些示波器那么貴，為什么有的很便宜，我們一般工程師或者技術(shù)人員該怎么選擇示波器？本文盡量通俗易懂地講明白重要的內容。

　　分為3部分來(lái)介紹：

　　示波器的作用

　　數字示波器的重要參數

　　品牌介紹與型號選擇

　　示波器的作用：

　　利用示波器能夠具體測試得到各種不同的電參數，如電壓、電流、頻率、相位等等，通過(guò)這些參數以及波形，又能分析到你所想要的目標結果，太高深的我們不去深究，就舉幾個(gè)經(jīng)常用到的實(shí)用例子，相信各位同行都有同樣的經(jīng)驗：

　　案例一、模擬信號中通過(guò)電源的紋波來(lái)分析該電源的質(zhì)量，有助于工程師來(lái)判斷紋波頻率、幅度，進(jìn)而來(lái)設計針對性的改善方案：

　　案例二、通過(guò)最為常用的觸發(fā)方式捕捉到數字波形來(lái)判斷簡(jiǎn)單的通信協(xié)議，有助于在調試外設時(shí)，設備之間的邏輯關(guān)系，來(lái)判斷自己的軟件是否存在bug，并快速修復和驗證；數字示波器的存儲深度可以記錄一段時(shí)間內所有的波形，使得轉瞬即逝的電信號直觀(guān)的延展開(kāi)來(lái)，也可以通過(guò)數據接口導出到電腦上做更進(jìn)一步的數據分析：

　　案例三、在維修電路板中定位故障信號，通過(guò)波形幅度異常，同一組信號中很快發(fā)現不正常的數字波形，找到了2根信號短路在一起，而這種用萬(wàn)用表發(fā)現效率是很低的：

　　案例四、信號完整性分析，大到高速信號質(zhì)量的眼圖分析，小到一根信號線(xiàn)上的振鈴現象改善，改善前后通過(guò)示波器一目了然：

　　數字示波器的重要參數：

　　帶寬、采樣率、存儲深度、通道數、波形刷新率、時(shí)間軸寬度。

　　帶寬：是示波器的核心參數，決定了示波器的性能等級，大家知道，示波器本身也是電子電路組成，電路上的元器件對頻率有一個(gè)響應范圍，一個(gè)示波器的性能越高，能處理的信號頻率越高，能捕捉到更高頻率的輸入信號。

　　而被測信號，往往是不同頻率疊加后的波形，如果示波器的帶寬很低，信號的高頻部分就會(huì )丟失，被測信號的波形就會(huì )失真。

　　帶寬的單位是(Hz)，帶寬對應的是信號頻率。

　　示波器的帶寬和被測信號的頻率一般來(lái)講有個(gè)5倍關(guān)系，即100M采樣率的示波器，能檢測到的被測信號的最大頻率為20M。

　　采樣率：事實(shí)上我們看到的示波器上的波形，是一個(gè)個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)組成的圖形，而這個(gè)點(diǎn)越密，則采樣率越高，波形越精準，道理挺簡(jiǎn)單，放個(gè)圖看看就更加簡(jiǎn)單，圖中靠上的都是原始波形，左邊只有6個(gè)采樣點(diǎn)的情況下，失真很厲害，27個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)，波形更接近原波形：

　　采樣率的單位是(Sa/s)，其中Sa是sample的縮寫(xiě)，整個(gè)意思就是每秒的采樣點(diǎn)數量，比如我們常說(shuō)的采樣率為1GSa/s的示波器，就是1秒鐘能采樣1G個(gè)采樣點(diǎn)的意思。

　　存儲深度：代表了一次可以連續記錄的信號點(diǎn)的數量，它影響了波形回放的分辨率，這個(gè)存儲深度當然是越大越好的，同樣的時(shí)間顯示單位下，存儲深度越大，波形越不容易失真。當然存儲深度越大，需要更大的存儲器，存下來(lái)的數據還要顯示到屏幕上，兼顧用戶(hù)體驗，所以對CPU的負荷也越高。

　　存儲深度這個(gè)參數的單位是(pts)，是points的縮寫(xiě)，意思就是采樣點(diǎn)，比如250Mpts，就代表了該示波器能存儲250M個(gè)點(diǎn)的數據。

　　通道數：名義上很好理解，就是你們能看到的示波器上探頭接入的數量，一般用用雙通道就夠了，示波器往往具備4通道或以上，還有混合通道，多路模擬+數字通道的配置，這種配置的示波器簡(jiǎn)稱(chēng)MSO，它在普通示波器功能基礎上實(shí)現了一定的邏輯分析功能。

　　波形刷新率：波形每秒鐘的刷新次數，示波器的屏幕刷新率一般就是幾十Hz，波形刷新率不等同于屏幕刷新率，示波器內部有波形合成，示波器上顯示的一幅圖像，實(shí)際上是有多幀波形合成，更高的波形刷新率不容易漏過(guò)那些突變的波形，帶來(lái)更真實(shí)的展示。

　　波形刷新率的單位是(wfms/s)，意思就是每秒能刷新的波形數量。

上一篇：信號發(fā)生器輸出功率不夠大怎么辦？
下一篇：便攜式信號發(fā)生器的“用武之地”