挑選示波器時(shí)要注意的幾個(gè)重要參數(shù)

示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，幾乎所有電子產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)都需要應(yīng)用到示波器。示波器通過(guò)把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。我們目前常用的示波器一般為數(shù)字示波器、數(shù)字示波器的工作方式是通過(guò)模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)，數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器三種。

在實(shí)際應(yīng)用中示波器除了可以觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等。而在生產(chǎn)制造上，示波器主要應(yīng)用于通用電子測(cè)試、工業(yè)自動(dòng)化、汽車(chē)、大學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)室、航空航天，國(guó)防產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體、5G、以及人工智能、新能源等行業(yè)。示波器本身因?yàn)閮x器檢測(cè)精度測(cè)量范圍等差距價(jià)格跨度很大，從幾千到上百萬(wàn)不等。那么選擇示波器時(shí)一般都是從以下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)參考。

帶寬：示波器本身工作原理是把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像，而帶寬則是表示示波器可以識(shí)別的電信號(hào)的一個(gè)范圍。在選擇示波器時(shí)，通常需要遵循“五倍法則”，即保證示波器帶寬為待測(cè)信號(hào)帶寬的五倍以上，這樣才能保證該示波器能以最小的信號(hào)衰減捕捉到被測(cè)信號(hào)的5次諧波，同時(shí)，也可以保證被測(cè)波形的衰減≤2%，測(cè)試精度不低于98%。

垂直分辨率：示波器的垂直分辨率是衡量示波器將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的精細(xì)程度的重要指標(biāo)，主要由所用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的分辨率決定。模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照固定的電壓間隔對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行量化，從而將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬信號(hào)分段的數(shù)量即為分辨率，通常用bit作為分辨率單位，當(dāng)垂直分辨率為n bit時(shí)，那么垂直方向上信號(hào)可以被切分為2n段。

采樣率：又稱采樣速度，代表示波器每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并形成離散信號(hào)的采樣數(shù)量，它使用赫茲(Hz)來(lái)表示，一般來(lái)說(shuō)，如果被測(cè)信號(hào)帶寬不到采樣頻率的一半，那么此時(shí)這些離散的采樣點(diǎn)能夠完全表示原信號(hào)。高于或等于一半的頻率分量會(huì)導(dǎo)致混疊現(xiàn)象。大多數(shù)應(yīng)用都要求避免混疊，混疊問(wèn)題的嚴(yán)重程度與這些混疊頻率分量的相對(duì)強(qiáng)度有關(guān)。也就是說(shuō)示波器采樣率必須是待測(cè)信號(hào)中最大頻率的兩倍，這樣才能保證從信號(hào)采樣中恢復(fù)原始信號(hào)。

最高波形捕獲率：指的是示波器在單位時(shí)間(每秒)內(nèi)捕獲到的波形數(shù)量，示波器屏幕顯示出的一個(gè)波形到顯示出下一個(gè)波形中間的時(shí)間稱為死區(qū)時(shí)間，所以示波器最大波形捕獲率越高，每秒捕獲到波形所占用時(shí)間越多，反應(yīng)時(shí)間(死區(qū)時(shí)間)也就越短。所有的示波器都有一個(gè)內(nèi)在特性，稱為“死區(qū)時(shí)間”。這是示波器進(jìn)行每一次重復(fù)采集之間的時(shí)間，此時(shí)其正在處理先前采集的波形。在示波器的死區(qū)時(shí)間期間，任何出現(xiàn)的信號(hào)將會(huì)丟失。波形捕獲率越高，死區(qū)時(shí)間越短，捕獲到異常波形的概率越大。

最大存儲(chǔ)深度：對(duì)于數(shù)字示波器，其最大存儲(chǔ)深度是一定的，但是在實(shí)際測(cè)試中所使用的存儲(chǔ)長(zhǎng)度卻是可變的。存儲(chǔ)深度遵循這個(gè)公式：存儲(chǔ)深度=采樣率×采樣時(shí)間，存儲(chǔ)深度固定，采樣率越高，采樣時(shí)間就越短，他們之間是一個(gè)反比關(guān)系。存儲(chǔ)深度隨采樣時(shí)間增加到最大存儲(chǔ)深度后，如果繼續(xù)增加采樣時(shí)間，采樣率會(huì)自動(dòng)下降，存儲(chǔ)深度保持不變。同時(shí)由存儲(chǔ)關(guān)系式知道：提高示波器的存儲(chǔ)深度可以間接提高示波器的采樣率，但不能提高示波器采樣率上線，當(dāng)要測(cè)量較長(zhǎng)時(shí)間的波形時(shí)，由于存儲(chǔ)深度是固定的，所以只能降低采樣率來(lái)達(dá)到，但這樣勢(shì)必造成波形質(zhì)量的下降;如果增大存儲(chǔ)深度，則可以以更高的采樣率來(lái)測(cè)量，以獲取不失真的波形。

博宇訊銘小建議：以上幾個(gè)指標(biāo)就是示波器的主要參數(shù)，在購(gòu)買(mǎi)示波器時(shí)也要根據(jù)待測(cè)物參數(shù)來(lái)綜合考慮。

審核編輯：湯梓紅