示波器選擇要考慮什么

對(duì)于許多工程師來(lái)說(shuō)，選擇一臺(tái)合適的示波器并不容易。因?yàn)槭静ㄆ鞣N類繁多、規(guī)格各異、價(jià)格也不盡相同，所以必須多方面考慮各種因素，避免選購(gòu)不適用而又昂貴的示波器。

●選擇示波器之前需要考慮的因素

很多人在選購(gòu)一臺(tái)合適的示波器之前，都會(huì)看廣告或是閱讀產(chǎn)品規(guī)格書(shū)，這些當(dāng)然很重要，但僅僅這些還不夠，還需要考慮示波器用在什么領(lǐng)域和什么地方。選擇示波器首先需要考慮的因素有一下幾點(diǎn)：

1、一次要測(cè)量多少信號(hào)？

2、待測(cè)信號(hào)的最大或最小振幅是多少？

3、待測(cè)信號(hào)的最大頻率是多少？

4、待測(cè)信號(hào)是重復(fù)發(fā)生的還是單次發(fā)生的？

5、是否需要在頻域和時(shí)域內(nèi)分析信號(hào)？

6、在什么地方使用？（是實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)還是客戶服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)？）

大多數(shù)電子工程師都曾經(jīng)使用過(guò)模擬示波器，對(duì)其外觀和操作方式也很熟悉。盡管有些工程師偏愛(ài)模擬示波器的外觀和手感，然而在目前市場(chǎng)上如果還堅(jiān)持使用模擬示波器，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的選擇是很有限的。因?yàn)槟壳爸挥猩贁?shù)制造商還在制造模擬示波器，同時(shí)市場(chǎng)上銷售的機(jī)型有些是基于舊的技術(shù)，性能也非常有限。

有些工程師會(huì)選擇選購(gòu)二手示波器，選購(gòu)一臺(tái)二手示波器咋看之下很實(shí)惠，但在此之前應(yīng)該確定市場(chǎng)上是否有相關(guān)配件出售，因?yàn)榘嘿F的修理費(fèi)用會(huì)讓實(shí)惠變得不實(shí)惠。

●數(shù)字示波器選購(gòu)時(shí)需要考慮的因素

※帶寬

首要考慮的是示波器的帶寬，也就是能通過(guò)前端放大器的信號(hào)的最大頻率。它所遵循的原則是，示波器的模擬帶寬必須比待測(cè)信號(hào)的最大頻率要高。大多數(shù)示波器制造商將帶寬定義為正弦波輸入信號(hào)衰減到71%（-3dB點(diǎn)）時(shí)的頻率。如果輸入的信號(hào)不是一個(gè)純凈的正弦波，波形中將包含更高的頻率諧波。比如，一個(gè)20MHz的方波如果用20MHz帶寬的示波器顯示的話，將顯示出一個(gè)衰減且扭曲的波形。一般來(lái)說(shuō)，盡量選購(gòu)帶寬比待測(cè)信號(hào)的最大頻率高出5倍以上的示波器。但遺憾的是，高帶寬的示波器價(jià)格是比較昂貴的。

另外，有些示波器所標(biāo)明的帶寬并不適用于所有電壓范圍，所以務(wù)必仔細(xì)閱讀資料手冊(cè)。

※取樣率

取樣率通常是以兆取樣速率（MS/s）或千兆取樣速率（GS/s）為單位的。奈奎斯特準(zhǔn)則指出，取樣率必須是待測(cè)信號(hào)最大頻率的兩倍以上，對(duì)于示波器來(lái)說(shuō)需要5倍以上才能精確描繪波形。

大多數(shù)示波器有兩種不同的取樣模式（即時(shí)取樣和等效取樣），依待測(cè)信號(hào)而定。

等效取樣通常也被稱為重復(fù)取樣，只有當(dāng)待測(cè)信號(hào)固定且重復(fù)時(shí)才能應(yīng)用。但是，如果信號(hào)是短暫的或不斷變化的（比如視頻波形），那么等效取樣將無(wú)法使用，只能依靠即時(shí)（單次）的取樣。

一些示波器有不同的取樣率，依使用的通道數(shù)而定。最典型的就是單通道模式的取樣速率是雙通道模式的兩倍。

示波器制造商都喜歡著重推薦最好的功能，所以選購(gòu)時(shí)要仔細(xì)閱讀規(guī)格書(shū)，檢查其中標(biāo)示的取樣率是否適用于所有信號(hào)還是只適用于重復(fù)信號(hào)。

※存儲(chǔ)深度

存儲(chǔ)深度大小對(duì)于數(shù)字示波器而言是有絕對(duì)的影響性。數(shù)字示波器將所擷取的信號(hào)儲(chǔ)存在一個(gè)緩沖記憶體里，所以，如果取樣率已設(shè)定，緩沖記憶體的大小將決定示波器能擷取的最長(zhǎng)信號(hào)時(shí)間。

取樣率和記憶體大小的關(guān)系是非常重要的。高取樣率低記憶體的示波器只能在短暫測(cè)量時(shí)間里用最大取樣率擷取信號(hào)。小記憶體的示波器在顯示的波形好像是沒(méi)有問(wèn)題，但是當(dāng)波形進(jìn)行局部放大時(shí)，小記憶體的缺點(diǎn)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)（波形失真）。

※垂直分辨率

在大多數(shù)電子產(chǎn)品中，信號(hào)偏差1%沒(méi)什么問(wèn)題，但在音訊電子產(chǎn)品中，0.1%的偏差或雜訊會(huì)導(dǎo)致很大問(wèn)題。目前絕大多數(shù)示波器提供8bit解析度，它可以最大檢測(cè)到0.4%的信號(hào)偏差。

8bit的解析度，電壓范圍可分為256級(jí)。即電壓范圍每增加/減少1V，相當(dāng)于每級(jí)為8mV。在音訊、雜音、振動(dòng)和監(jiān)控感測(cè)器（溫度、電流、壓力）方面，8bit的示波器就不夠用了，可能考慮用12bit或16bit的示波器。

※觸發(fā)功能

示波器的觸發(fā)功能就是能在信號(hào)水平軸上找出正確的同步位置，這對(duì)信號(hào)特征分析是非常關(guān)鍵的。觸發(fā)功能可以讓你在固定重復(fù)的波形中擷取特定波形位置。一般示波器都提供基本的觸發(fā)選項(xiàng)（來(lái)源、電平、斜率、預(yù)先/延遲觸發(fā)），更高級(jí)的觸發(fā)功能是否有用需取決于待測(cè)信號(hào)。