沒有示波器，拿啥看數(shù)據(jù)？10步選擇示波器

對于一個硬件工程師，最美好的世界就是：

有一臺四通道，每個通道都能正常工作的示波器；

有至少兩個探頭，每一個都能正常工作，接地線沒有斷，卡子沒有丟，針尖沒有歪；

有一臺恒溫電烙鐵，甚至還有替換的烙鐵頭；

有一臺萬用表，每個檔位都沒有壞。

當(dāng)然家用示波器一般不會太貴，工作中常常用到價(jià)值百萬的示波器。如此重要又貴重的示波器，該如何來選擇？這里與您分享10步選擇示波器。

01了解您需要測試的信號

• 您要捕捉并觀察的信號其典型性能是什么？

• 您的信號是否有復(fù)雜的特性？

• 您的信號是重復(fù)信號還是單次信號？

• 您要測量的信號過渡過程的帶寬，或者上升時間是多大？

• 您打算用何種信號特性來觸發(fā)短脈沖、脈沖寬度、窄脈沖等？

• 您打算同時顯示多少信號？

• 您對測試信號作何種處理？

02帶寬 >5×輸入信號最大頻率

示波器帶寬是指正弦波輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率，即信號真實(shí)幅度的70.7%。帶寬決定示波器對信號的基本測量能力，也是價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。在選擇帶寬時，可以運(yùn)用五倍法則，即示波器帶寬≥ 5 X 輸入信號最大頻率。如果示波器沒有足夠的帶寬，就無法測試高頻信號，幅度將出現(xiàn)失真、邊緣將會消失，細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將會丟失。

03適當(dāng)?shù)耐ǖ罃?shù)量

數(shù)字示波器對模擬通道采樣，存儲和顯示數(shù)據(jù)。一般說來，通道數(shù)量越多越好，但增加通道也會抬高價(jià)格。示波器擁有的時間相關(guān)的模擬通道和數(shù)字通道越多，在電路中能夠同時測量的點(diǎn)數(shù)越多，在并行總線中解碼更容易。

04采樣率 > 5 × (最高的頻率成分）

單位為每秒采樣次數(shù)（ S/s ），指數(shù)字示波器對信號采樣的頻率。示波器采樣速度越快，分辨率就越高，顯示的波形細(xì)節(jié)也就越好，關(guān)鍵信息或事件丟失的可能性也越小。示波器的取樣速率至少是示波器帶寬的四倍，或最低5倍過采樣，以保證捕獲信號細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)假信號。

05存儲深度=采樣率 × 顯示時間

存儲深度是示波器在一次采集中可以數(shù)字化和存儲的樣點(diǎn)數(shù)量。示波器的內(nèi)存越深，以全部取樣速率可以捕獲的時間越多。所需的內(nèi)存深度取決于希望查看顯示器的數(shù)量以及希望保持的取樣速率。如果要在不同樣點(diǎn)間以較高分辨率查看更長的時期，就需要使用深內(nèi)存：存儲深度=取樣速率×顯示時間。確定存儲深度后，同樣重要的是必須考察在使用最深的內(nèi)存設(shè)置時示波器的操作方式。

06顯示功能

示波器的顯示性能在很大程度上取決于數(shù)字處理算法，而不是顯示設(shè)備的物理特點(diǎn)。沒有一種很好的途徑，通過研究示波器的技術(shù)指標(biāo)來確定哪種示波器最適合用戶的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。只有在用戶工作臺上實(shí)時演示及使用用戶的波形時，才能確定哪種示波器最適合滿足用戶需求。當(dāng)前的數(shù)字示波器分成兩大類：波形查看儀器和波形分析儀[YD1]。為查看波形設(shè)計(jì)的示波器通常用于測試和問題診斷應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，波形圖像將提供用戶所需的全部信息。

07觸發(fā)功能

大多數(shù)用示波器的用戶只采用邊沿觸發(fā)方式，但是在某些應(yīng)用中可能需要使用其它觸發(fā)功能。高級觸發(fā)功能能夠隔離希望查看的事件。同時高級觸發(fā)選項(xiàng)還能夠在日常調(diào)試任務(wù)中節(jié)約大量的時間。如果您需要捕獲罕見的事件，情況會怎樣呢？毛刺觸發(fā)允許觸發(fā)正向毛刺或負(fù)向毛刺，或觸發(fā)大于或小于指定寬度的脈沖。診斷問題時，可以觸發(fā)問題，回頭查看導(dǎo)致問題的根源。

08探頭

當(dāng)裝上探頭時，它就成為整個測試電路的一部分了，結(jié)果探頭將造成電阻性、電容性和電感性負(fù)載，使示波器呈現(xiàn)出與被測對象不同的測量結(jié)果。因此，針對不同應(yīng)用配有相應(yīng)的探頭，然后選擇其中一種，使負(fù)載效應(yīng)最小，使信號得到最精確的復(fù)現(xiàn)。選擇適合的探頭：

• 無源探頭 ：價(jià)格經(jīng)濟(jì)，使用簡便，提供了廣泛的測量功能；

• 有源高頻探頭：有源探頭在測量當(dāng)前復(fù)雜電路中的高頻信號時提供了完美的通用性和精度；

• 差分探頭：提供了最高的CMRR，廣泛的頻率范圍和輸入間最小的時間偏移，是精確測量差分信號的最佳選擇；

• 單端高壓探頭：高壓測量解決方案擴(kuò)展了示波器從提升或浮動電壓系統(tǒng)中安全精確的捕獲實(shí)時信號信息的能力。

09分析功能

自動測試和內(nèi)置分析功能可以節(jié)約用戶時間，使工作更加簡便，數(shù)字示波器通常帶有模擬示波器上沒有提供的一系列測量功能和分析選項(xiàng)。數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)包括加減乘除、積分和微分。測量統(tǒng)計(jì)（最小植，最大值和平均值）可以檢定測量不確定性，在檢定噪聲和定時余量時，這是一項(xiàng)重要資源。許多數(shù)字示波器還提供了FFT功能。

10先試后買或租

最后一個，如果已經(jīng)考慮了前面九個因素，可能已經(jīng)把范圍縮小到能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)的少量的示波器中?，F(xiàn)在應(yīng)該使用示波器進(jìn)行對比，包括易用性和顯示響應(yīng)程度等方面，先試再買或租用。