在選擇示波器時應(yīng)該要考慮哪些參數(shù)

示波器是最重要、最常用的電子測試工具之一。由于電子技術(shù)的發(fā)展，示波器的能力也在不斷提升，其性能與價格各具特色，市場上的品種也多種多樣，在購買示波器時應(yīng)充分考慮這些方面因素：要捕捉并觀察信號的類型， 信號本身有無復(fù)雜特性，需要檢測的信號是重復(fù)信號還是單次信號，以及要測量的信號過渡過程、 帶寬或者上升時間是多大等等。

模擬示波器也許具有你熟悉的面板控制鍵鈕，價格低廉。 但是隨著A/D轉(zhuǎn)換器速度逐年提高和價格不斷降低，以及數(shù)字示波器不斷增加的測量能力與各種實用功能的開發(fā)，尤其是捕捉瞬時信號和記憶信號的功能的完善，使數(shù)字示波器越來越受歡迎。因此在選購時應(yīng)因地制宜，合理地選擇。

下面我們來看看選擇示波器應(yīng)考慮哪些參數(shù)：

帶寬

帶寬一般定義為正弦輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率寬度， 即平均幅度的70.7%， 帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。 隨著被測信號頻率的增加，示波器對信號的準(zhǔn)確顯示能力將下降， 如果沒有足夠的帶寬， 示波器將無法分辨高頻分量的變化。 幅度將出現(xiàn)失真，邊緣會變得圓滑，細節(jié)參數(shù)將丟失。 如果沒有足夠的帶寬，就不能得到關(guān)于信號的所有特性及參數(shù)。

選擇示波器時將要測量的信號最高頻率分量乘以5作為示波器的帶寬。這將會在測量中獲得高于2%的精度。例如要測量電視機的色副載波，其頻率為4.43MHz，取4.43MHz的5倍約為22MHz的示波器能滿足精確的測量要求。

在某些應(yīng)用場合，不知道信號帶寬，但要了解它的最快上升時間，大多數(shù)字示波器的頻率響應(yīng)，可用下面的公式來計算等效帶寬和儀器的上升時間： Bw=0.35/信號的最快上升時間。

帶寬有兩種類型：重復(fù)（或等效時間）帶寬和實時（或單次）帶寬。重復(fù)帶寬只適用于重復(fù)的信號，顯示來自于多次信號采集期間的采樣。 實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率，且當(dāng)捕捉的信號不是經(jīng)常出現(xiàn)時要求相當(dāng)苛刻。 實時帶寬與采樣速率是密切相關(guān)的。

由于更寬的帶寬往往意味著更高的價格，因此，應(yīng)根據(jù)成本，投資和性能進行綜合考慮。

采樣率

采樣率即為每秒采樣次數(shù)，指數(shù)字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣率越快，所顯示的波形的分辨率和清晰度就越高，重要信息和隨機信號丟失的概率就越小。

如果需要觀測較長時間范圍內(nèi)的慢變信號，則最小采樣速率就變得較為重要。為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數(shù)，需要調(diào)整水平控制旋鈕，而所顯示的采樣速率也將隨著水平調(diào)節(jié)旋鈕的調(diào)節(jié)而變化。

采樣速率計算方法取決于所測量的波形的類型，以及示波器所采用的信號重現(xiàn)方式。

為了準(zhǔn)確再現(xiàn)信號并避免混淆，奈奎斯特定理規(guī)定：信號的采樣速率必須大于被測信號最高頻率成分的兩倍。然而，這個定理的前提是基于無限長時間和連續(xù)的信號。

由于沒有示波器可以提供無限時間的記錄長度，而且，從定義上看，低頻干擾是不連續(xù)的，所以采用兩倍于最高頻率成分的采樣速率，對數(shù)字示波器來說通常是不夠的。

實際上，信號的準(zhǔn)確再現(xiàn)取決于其采樣速率和信號采樣點間隙所采用的插值法。有一個在比較取樣速率和信號帶寬時很有用的經(jīng)驗法則： 如果示波器有內(nèi)插（通過篩選以便在取樣點間重新生成），則（取樣速率/信號帶寬）的比值至少應(yīng)為4:1。無正弦內(nèi)插時，則應(yīng)采取10:1的比值。

波形捕獲率

所有的示波器都會閃爍。 也就是說，示波器每秒鐘以特定的次數(shù)捕獲信號，在這些測量點之間將不再進行測量。 這就是波形捕獲率， 也稱屏幕刷新率，表示為波形數(shù)每秒（wfms/s）。采樣速率表示的是示波器在一個波形或周期內(nèi)，采樣輸入信號的頻率；波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度。 波形捕獲速率取決于示波器的類型和性能級別，且有著很大的變化范圍。 高頻波形捕獲速率的示波器將會提供更多的重要信號特性，并能極大地增加示波器快速捕獲瞬時的異常信息，如抖動，矮脈沖、低頻干擾和瞬時誤差的概率等。

數(shù)字存儲示波器（DSO）使用串行處理結(jié)構(gòu)每秒鐘可以捕獲10到5000個波形。DPO數(shù)字熒光示波器采用并行處理結(jié)構(gòu)，可以提供更高的波形捕獲速率，有的高達每秒數(shù)百萬個波形，大大提高了捕獲間歇和難以捕捉信號的可能性，并能更快地發(fā)現(xiàn)瞬間出現(xiàn)的信號。

存儲深度

存儲深度也叫記錄長度，是示波器所能存儲的采樣點多少的量度。 如果需要不間斷地捕捉一個脈沖串，則要求示波器有足夠的存儲空間以便捕捉整個過程中偶然出現(xiàn)的信號。 將所要捕捉的時間長度除以精確重現(xiàn)信號所須的取樣速度，可以計算出所要求的存儲深度。

在正確位置上捕捉信號的有效觸發(fā)，通?？梢詼p小示波器實際需要的存儲量。

存儲深度與取樣速度密切相關(guān)。 存儲深度取決于要測量的總時間跨度和所要求的時間分辨率。

許多示波器允許用戶選擇記錄長度，以便對一些操作中的細節(jié)進行優(yōu)化。分析一個十分穩(wěn)定的正弦信號，只需要500點的記錄長度;但如果要解析一個復(fù)雜的數(shù)字數(shù)據(jù)流，則需要有一百萬個點或更多點的記錄長度。

觸發(fā)功能

示波器的觸發(fā)能使信號在正確的位置開始水平同步掃描，決定著信號波形的顯示是否清晰。觸發(fā)控制按鈕可以穩(wěn)定重復(fù)地顯示波形并捕獲單次波形。

大多數(shù)通用示波器的用戶只采用邊沿觸發(fā)方式，特別是對新設(shè)計產(chǎn)品的故障查詢。先進的觸發(fā)方式可將所需要的信號分離出來，從而最有效地利用采樣速度和存儲深度。

現(xiàn)今有很多示波器，具有先進的觸發(fā)能力：能根據(jù)由幅度定義的脈沖，由時間限定的脈沖（脈寬觸發(fā)）和由邏輯狀態(tài)或圖形描述的脈沖（邏輯觸發(fā)）進行觸發(fā)。擴展和常規(guī)的觸發(fā)功能組合也幫助顯示視潁和其他難以捕捉的信號，如此先進的觸發(fā)能力，在設(shè)置測試過程時提供了很大程度的靈活性，而且能大大地簡化測量工作，給使用帶來了很大的方便。

示波器的通道數(shù)

示波器的通道數(shù)取決于同時觀測的信號數(shù)。在電子產(chǎn)品的開發(fā)和維修行業(yè)需要的是雙通道示波器或稱雙蹤示波器。如果要求觀察多個模擬信號的相互關(guān)系，將需要一臺4通道示波器。許多工作于模擬與數(shù)字兩種信號系統(tǒng)的科研環(huán)境也考慮采用4通道示波器。

示波器選購其它注意事項

選購示波器時，要根據(jù)檢測需要選購。 一般的檢測，單通道示波器即可，對于檢測兩個相關(guān)的信號時，需要使用雙通道示波器。雙通道示波器具有兩個獨立的信號處理通道，可同時輸入兩個信號，因而可以將兩個信號的相位、幅度、波形等參數(shù)進行比較和計量。此外，在檢測同一信號的直流分量和交流分量時，借助于雙通道示波器的兩個通道，一個通道測直流分量，一個通道測交流分量，會十分方便。

在進行家用電器設(shè)備的電視機、影碟機、電磁爐等維修時，通常選40MHz 雙通道示波器可以滿足維修要求，因為在維修工作中往往不需要精確的測量信號的各種參數(shù)， 只需粗略的觀測信號波形，估算頻率和周期。此外，家電產(chǎn)品中很多的信號的頻率特性都在示波器的測量范圍之內(nèi)，例如音頻信號、視頻信號、行同步、場同步、控制信號等都在示波器的測量范圍之內(nèi)，某些大于40MHz時鐘信號也能測量。

經(jīng)濟條件好應(yīng)選購100MHz的示波器，這樣測量高頻信號的精度更高。

家電維修工作中的示波器最好要有選行（電視信號的行信號）和選場（場同步）功能，觀測視頻信號時易于同步，使觀測的波形穩(wěn)定。

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