模擬示波器和數(shù)字存儲示波器的選擇和使用

1 、分類按測量被測信號所使用的技術(shù)，它可分為模擬示波器、數(shù)字存儲示波器（DSO ）和混合示波器（混合信號示波器，MSO ）等幾大類。

　　1.1 模擬示波器一臺完整的模擬示波器通常由陰極射線管CRT 、Y 通道、X通道和電源等幾部分組成。其中CRT 主要包括電子槍、熒光屏和偏轉(zhuǎn)板三個(gè)部分。輸入的被測信號經(jīng)放大直接加在Y 軸偏轉(zhuǎn)板上，同時(shí)用一個(gè)與時(shí)間成正比的鋸齒波電壓加在X 軸偏轉(zhuǎn)板上，使電子槍產(chǎn)生的電子束在靜電力的作用下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，光點(diǎn)就會在熒光屏上描繪出被測信號隨時(shí)間變化的波形。為了顯示多個(gè)被測信號，通常在Y 通道中插入了通道轉(zhuǎn)換器，使它們輪流加到Y(jié) 偏轉(zhuǎn)板上。為了保證加在X 軸偏轉(zhuǎn)板上的鋸齒波電壓每次都從被測信號上的一個(gè)確定的點(diǎn)開始掃描，以此穩(wěn)定被顯示的波形，X 通道一般都設(shè)有同步觸發(fā)電路。

　　1.2 數(shù)字存儲示波器數(shù)字存儲示波器（DSO ）雖然也由顯示器或CRT 、Y 通道、X 通道和電源等幾部分組成，但Y 通道中插入了A/D 轉(zhuǎn)換器、D/A 轉(zhuǎn)換器和數(shù)字存儲器等。測量過程中運(yùn)用了數(shù)字信號處理技術(shù)，并在單片機(jī)的控制之下有條不紊的工作。首先按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔對被測的模擬信號采樣，然后，通過A/D 轉(zhuǎn)換器將這些采樣值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字量和循環(huán)存入存儲器中。需要顯示測量結(jié)果或分析結(jié)果時(shí)，單片機(jī)從存儲器讀出存入的數(shù)據(jù)，處理后以數(shù)字方式或模擬方式將它們轉(zhuǎn)換成模擬波形或要求的形式顯示在顯示器上。因?yàn)檫@種示波器運(yùn)用了采樣量化和數(shù)字信號處理技術(shù)，由此帶來了許多超越模擬示波器的優(yōu)點(diǎn)。

　　1.3 組合示波器組合示波器（混合信號示波器，MSO ）是將DSO 和模擬示波器或邏輯分析儀或數(shù)字萬用表（DMM ）等兩、三種儀器有機(jī)組合在同一機(jī)箱中的混合型儀器，它集成了多臺儀器的功能和優(yōu)點(diǎn)，以此滿足用戶的更多更高的測試要求。

　　安捷倫Agilent 的54832D、54833D、54831D、54830D、54642D、54641D、54622D、54621D示波器，F(xiàn)luke 的190 系列萬用示波表、TK的THS700A 系列示波器/ 數(shù)字萬用表等是一些典型的組合型示波器。

　　2 、特性與模擬示波器比，DSO 使用了采樣量化技術(shù)和晶振等器件，因此，具有更高的幅度測量準(zhǔn)確度和時(shí)間測量準(zhǔn)確度。DSO 具有豐富的觸發(fā)功能，能存儲觸發(fā)前后的相關(guān)數(shù)據(jù)；能有效地測量單次信號；能在同一時(shí)刻采集、存儲多個(gè)被測量；能永久存儲測得的數(shù)據(jù)，包括制作成硬拷貝；能反復(fù)再現(xiàn)測得的波形；能對測得的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如將測得的電壓、電流相乘，求得此時(shí)刻的功率，又如對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求均值、極值、數(shù)字濾波、積分、微分、作FFT運(yùn)算等； DSO具有通用接口；能預(yù)先存儲測試序列和在微機(jī)的控制之下進(jìn)行自動測試；對測得的數(shù)據(jù)能與事先設(shè)置的參考波形或一組波形參數(shù)進(jìn)行比較，如超出限定的范圍，則立即聲光告警或發(fā)中斷信號給主機(jī)等。

　　不過，DSO 的造價(jià)一般都比模擬示波器高，測量的實(shí)時(shí)性也不如它。模擬示波器的波形更新速率很高，最高超過400000次/s，它具有" 無限的分辨率" ，每一時(shí)刻都能顯示該時(shí)刻的輸入電壓，而DSO 在" 采集- 存儲- 再現(xiàn)" 之間存在明顯的時(shí)間延遲。因?yàn)椴ㄐ瘟炼茸兓扔谛盘栐谀骋惶囟娖降某掷m(xù)時(shí)間，因此，一些信號的變化也會在模擬示波器上以這種形式表現(xiàn)出來。DSO 缺乏這種顯示效果。

　　盡管DSO 還有一些地方需要改進(jìn)，性價(jià)比還需進(jìn)一步提高，但是，它代表了電子示波器的發(fā)展方向。據(jù)前幾年的市場調(diào)查知，DSO 的產(chǎn)銷量已占了整個(gè)示波器類產(chǎn)品產(chǎn)銷量的80% 以上，而且，此比例還在繼續(xù)增加。

　　3 、選用3.1 類型選擇DSO 是采樣示波器，樣點(diǎn)之間有一定的時(shí)間間隔，測量是不連續(xù)的，顯示滯后實(shí)際情況，而模擬示波器對信號的測量是連續(xù)進(jìn)行的，屏幕上的顯示是當(dāng)時(shí)正在發(fā)生的情況，而且造價(jià)低。因此，模擬示波器比較適合測量調(diào)頻、調(diào)幅、視頻、噪聲等信號，比較適合電子產(chǎn)品檢測、調(diào)整和維修等應(yīng)用，以及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)儀器教育使用。

　　DSO 測量精度高、功能強(qiáng)，具有多種觸發(fā)能力和波形處理能力，能夠進(jìn)行自動測量等，因此，除常規(guī)波形測量外，還很適合測量單次、低重復(fù)速率信號，及在需要預(yù)觸發(fā)和對信號進(jìn)行分析處理等場合使用。如故障檢測、電源設(shè)計(jì)調(diào)試、通信產(chǎn)品/ 電子產(chǎn)品生產(chǎn)線測試、瞬態(tài)研究測試等。

　　如果同時(shí)需要一臺儀器兼有DSO 和邏輯分析儀、DMM 等功能特性，或需要組合后形成的新特性，則可選用組合型示波器（混合信號示波器）。