示波器，以前稱為示波器，是一種 臺式儀器，可以圖形方式顯示電信號并顯示這些信號如何隨時(shí)間變化。工程師使用它們對電路進(jìn)行故障排除和檢查信號質(zhì)量。大多數(shù)工程師使用數(shù)字示波器，這是我們在這里要重點(diǎn)關(guān)注的。數(shù)字示波器采集并存儲波形，顯示信號的電壓、頻率、信號的噪聲部分、信號是否失真、信號之間的時(shí)序等。
但是，在選擇最佳示波器時(shí)，您如何知道哪種示波器適合您的應(yīng)用？購買示波器時(shí)需要考慮 10 個(gè)主要因素。要快速了解最重要的因素，請觀看下面的短片。否則，請繼續(xù)閱讀有關(guān)如何為您的應(yīng)用選擇示波器的完整詳細(xì)信息。
示波器帶寬
系統(tǒng)帶寬決定了示波器測量信號的能力。具體來說，它決定了儀器能夠準(zhǔn)確測量的最大頻率。帶寬也是示波器價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。
確定你需要什么——使用“五次規(guī)則”
例如，100 MHz 示波器通常保證在 100 MHz 時(shí)衰減小于 30%。為確保優(yōu)于 2% 的幅度精度，輸入應(yīng)低于 20 MHz。對于數(shù)字信號，測量上升和下降時(shí)間是關(guān)鍵。帶寬以及采樣率決定了示波器可以測量的最小上升時(shí)間。
探頭和示波器組成一個(gè)具有總帶寬的測量系統(tǒng)。使用低帶寬探頭會降低總帶寬，因此請務(wù)必使用與示波器相匹配的探頭。
示波器上升時(shí)間
上升時(shí)間描述了示波器的有用頻率范圍，這是數(shù)字世界中的一項(xiàng)關(guān)鍵測量。在測量脈沖和階躍等數(shù)字信號時(shí)，通常會考慮上升時(shí)間。
確定你需要什么——使用“五次規(guī)則”
為了準(zhǔn)確捕獲快速轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)，示波器必須具有足夠的上升時(shí)間。準(zhǔn)確的時(shí)間測量也需要快速上升時(shí)間。要計(jì)算您的信號類型所需的示波器上升時(shí)間，請使用以下公式：
示波器上升時(shí)間方程
例如，4 ns 的上升時(shí)間需要一個(gè)上升時(shí)間快于 800 ps 的示波器。注意：與帶寬一樣，并非總能實(shí)現(xiàn)此經(jīng)驗(yàn)法則。許多邏輯系列的上升時(shí)間（邊沿速度）比其時(shí)鐘速率建議的要快。具有 20 MHz 時(shí)鐘的處理器可能具有與 800 MHz 處理器相似的上升時(shí)間的信號。上升時(shí)間對于研究方波和脈沖至關(guān)重要。
示波器采樣率
示波器上的方波和脈沖
示波器的采樣率類似于電影攝影機(jī)的幀率。它決定了示波器可以捕獲多少波形細(xì)節(jié)。
確定你需要什么——使用“五次規(guī)則”
采樣率（每秒樣本數(shù)，S/s）是示波器對信號進(jìn)行采樣的頻率。同樣，我們推薦“五次規(guī)則”。使用至少 5 倍于電路最高頻率分量的采樣率。
示波器具有從 1 到 200 GS/s 的各種采樣率，以滿足您的應(yīng)用需求。
采樣速度越快，丟失的信息就越少，示波器就越能代表被測信號。但是，快速采樣也會很快填滿您的內(nèi)存，從而限制您可以捕獲的時(shí)間。
示波器的通道密度
數(shù)字示波器對模擬通道進(jìn)行采樣以存儲和顯示它們。一般來說，通道越多越好，盡管增加通道會增加示波器的價(jià)格。
確定你需要什么
選擇正確數(shù)量的示波器通道的人
您的應(yīng)用程序?qū)Q定您是否需要選擇具有兩個(gè)、四個(gè)、六個(gè)甚至八個(gè)模擬通道的示波器。例如，兩個(gè)通道可讓您將組件的輸入與其輸出進(jìn)行比較。四個(gè)模擬通道讓您可以比較更多的信號，并提供更多的靈活性來以數(shù)學(xué)方式組合通道（例如乘以得到功率，或減去差分信號）。具有六個(gè)或八個(gè)通道的示波器允許進(jìn)行多總線分析，同時(shí)查看電源相關(guān)環(huán)境中的電壓或電流類型信號。
混合信號示波器添加了數(shù)字定時(shí)通道，這些通道指示高或低狀態(tài)，并且可以一起顯示為總線波形。無論您選擇什么，所有通道都應(yīng)該具有良好的范圍、線性度、增益精度、平坦度和抗靜電能力。
一些儀器在通道之間共享采樣系統(tǒng)以節(jié)省資金。但請注意：您打開的通道數(shù)量會降低采樣率。
考慮兼容的示波器探頭
良好的測量始于探頭尖端。示波器和探頭作為一個(gè)系統(tǒng)一起工作，因此在選擇示波器時(shí)一定要考慮探頭。
在進(jìn)行測量時(shí)，探頭實(shí)際上變成了電路的一部分，引入了改變測量結(jié)果的電阻、電容和電感負(fù)載。為盡量減少影響，最好使用專為您的示波器設(shè)計(jì)的探頭。
選擇具有足夠帶寬的無源探頭。探頭的帶寬應(yīng)與示波器的帶寬相匹配。
范圍廣泛的兼容探頭將使您能夠在更多應(yīng)用中使用示波器。
購買前請查看適用于示波器的產(chǎn)品。
為工作使用正確的探頭
無源探頭：具有 10 倍衰減的探頭為您的電路提供受控阻抗和電容，適用于大多數(shù)以地為參考的測量。它們包含在大多數(shù)示波器中——每個(gè)輸入通道都需要一個(gè)。
高壓差分探頭：差分探頭允許以地為參考的示波器進(jìn)行安全、準(zhǔn)確的浮動和差分測量。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)該至少有一個(gè)。
邏輯探頭：邏輯探頭將數(shù)字信號傳送到混合信號示波器的前端。它們包括帶有附件的“飛線”，這些附件設(shè)計(jì)用于連接到電路板上的小測試點(diǎn)。
電流探頭：當(dāng)然，添加電流探頭可以使示波器測量電流，但也可以計(jì)算和顯示瞬時(shí)功率。
示波器的觸發(fā)功能
所有示波器都提供邊沿觸發(fā)，大多數(shù)都提供脈沖寬度觸發(fā)。要獲取異常并充分利用示波器的記錄長度，請尋找能夠?qū)Ω咛魬?zhàn)性的信號提供高級觸發(fā)的示波器。
確定你需要什么
示波器觸發(fā)顯示
可用的觸發(fā)選項(xiàng)范圍越廣，范圍越廣泛（并且您找到問題的根本原因的速度越快）：
數(shù)字/脈沖觸發(fā)器：脈沖寬度、欠幅脈沖、上升/下降時(shí)間、建立和保持
邏輯觸發(fā)
串行數(shù)據(jù)觸發(fā)器：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)使用串行（I2C、SPI、CAN/LIN……）和并行總線。
視頻觸發(fā)
示波器記錄長度
記錄長度是完整波形記錄中的點(diǎn)數(shù)。示波器只能存儲有限數(shù)量的樣本，因此一般來說，記錄長度越長越好。
確定你需要什么
捕獲時(shí)間 = 記錄長度/采樣率。因此，對于 1 Mpoints 的記錄長度和 250 MS/sec 的采樣率，示波器將捕獲 4 ms。今天的示波器允許您選擇記錄長度以優(yōu)化您的應(yīng)用程序所需的詳細(xì)程度。
例如，一個(gè)好的基本示波器將存儲超過 2,000 個(gè)點(diǎn)，這對于穩(wěn)定的正弦波信號來說綽綽有余（可能需要 500 個(gè)點(diǎn)），而更高級的高端示波器最多可以存儲 1G 個(gè)點(diǎn)，這對于使用高速串行數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用。
示波器波形捕獲率
波形捕獲率，以每秒波形數(shù)（wfms/s）表示，是指示波器捕獲波形的速度。示波器的波形捕獲率差異很大，因此為您的應(yīng)用找到合適的示波器非常重要。
確定你需要什么
具有高波形捕獲率的示波器可以顯著更直觀地洞察信號行為，并顯著提高示波器快速捕獲瞬態(tài)異常（如抖動、欠幅脈沖、毛刺和轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤）的可能性。
數(shù)字存儲示波器 (DSO) 采用串行處理架構(gòu)來捕獲 10 到 5,000 wfms/s。一些 DSO 提供了一種特殊模式，可以將多次捕獲突發(fā)存儲到長內(nèi)存中，暫時(shí)提供更高的波形捕獲率，然后是較長的處理死時(shí)間，從而降低捕獲罕見的間歇事件的可能性。
大多數(shù)數(shù)字熒光示波器(DPO) 采用并行處理架構(gòu)來提供更高的波形捕獲率。一些 DPO 可以在幾秒鐘內(nèi)采集數(shù)百萬個(gè)波形，顯著增加捕獲間歇性和難以捉摸的事件的可能性，并讓您更快地發(fā)現(xiàn)信號中的問題。
示波器可擴(kuò)展性
隨著需求的變化，您需要一款能夠通過應(yīng)用模塊和軟件更新滿足您需求的示波器。
確定你需要什么
如果您想隨著時(shí)間的推移擴(kuò)展示波器的功能，請確保您的儀器具備您需要的一切。例如，某些示波器允許您：
向通道添加內(nèi)存以分析更長的記錄長度
添加特定于應(yīng)用程序的測量功能
用全系列探頭和模塊補(bǔ)充示波器的功能
使用流行的第三方分析和生產(chǎn)力
Windows 兼容軟件
添加配件，例如電池組和機(jī)架安裝件
示波器的連通性
在分析完示波器測量后，您需要記錄并分享您的發(fā)現(xiàn)。示波器的連通性提供了高級分析功能并簡化了結(jié)果的記錄和共享。
確定你需要什么
根據(jù)示波器的不同，您可以訪問標(biāo)準(zhǔn)接口（GPIB、RS-232、USB 和以太網(wǎng)）、網(wǎng)絡(luò)通信模塊或高級功能，這些功能允許您：
在示波器上創(chuàng)建、編輯和共享文檔，同時(shí)在您的特定環(huán)境中使用儀器
訪問網(wǎng)絡(luò)打印和文件共享資源
訪問 Windows? 桌面
運(yùn)行第三方分析和文檔軟件
鏈接到網(wǎng)絡(luò)
連接網(wǎng)絡(luò)
發(fā)送和接收電子郵件