首先來了(le)解一下示波器(qi)是用來幹什麽(me)的?示波器是觀(guan)察波形的窗口(kǒu),它讓設計人員(yuán)或維修人員詳(xiáng)細看見電子波(bo)形,達到眼見爲(wei)實的效果。因爲(wèi)人眼是最靈敏(min)的視覺器官,可(ke)以明察秋毫之(zhī)♊末,極爲迅速地(di)反映物體至大(da)腦,作出比較和(he)判斷。因此,示波(bō)器亦譽爲波形(xing)多用表。

早期示(shì)波器隻顯示電(diàn)壓随時間的變(bian)化,作定性的觀(guan)察。随後,改進的(de)示波器具備定(ding)量的功能,測量(liàng)幅度和⁉️時間,以(yǐ)及它們的變化(hua)情況。同時,爲了(le)記錄和比較偶(ou)發事件,要借助(zhu)🔞照相機和示波(bo)🧑🏽🤝🧑🏻管的長餘輝🌈效(xiao)應。
模拟示波器(qi)的頻率特性由(yóu)垂直放大器和(hé)陰極示波管☔來(lai)決🈲定。八十年代(dai)示波器引入數(shù)字處理和微處(chù)理器,出現數字(zì)示波器,現在把(bǎ)模拟示波器稱(cheng)爲模拟實時示(shì)波器(ART),數字示波(bō)器稱爲數字存(cún)儲示波器(DSO)。
ART需要(yao)與帶寬相适應(ying)的放大器和陰(yin)極射線示波管(guǎn),随💘着頻率的提(tí)高,對陰極射線(xian)示波管的工藝(yì)要求嚴格,成本(běn)增加,存并瓶頸(jǐng)。DSO隻要與帶寬相(xiàng)适應的高✊速A/D轉(zhuǎn)換器,其它存儲(chǔ)器🏒和D/A轉換器以(yi)及顯示器都是(shì)☔較低速成的部(bù)件,顯示器可用(yòng)🌈LCD平面陣列和彩(cai)色屏幕。
DSO采用微(wei)處理器作控制(zhi)和數據處理,使(shǐ)DSO具有超前觸🙇🏻發(fa)🌈、組合觸發、毛刺(ci)捕捉、波形處理(lǐ)、硬拷貝輸出、軟(ruan)盤記錄、長時間(jian)波形存儲等ART所(suǒ)不具備的功能(néng),目前DSO的帶寬也(yě)超過1GHz,在許多方(fāng)面都超過ART的性(xing)能。
DSO也有不足之(zhi)處,帶寬取決于(yu)取樣率,比較通(tong)用的取樣率等(deng)于帶寬的4倍。複(fú)現的波形靠内(nei)插算法補齊,波(bō)形會有失真;A/D轉(zhuan)換速度快,但D/A轉(zhuǎn)換速度慢,故波(bo)形更新率低,偶(ǒu)發信号會被遺(yi)漏;垂直分辨率(lǜ)一般用8位,顯然(ran)較低;面闆旋鈕(niǔ)多,菜單複雜,使(shǐ)用不方便;沒有(you)亮度調制,觀察(cha)不到三維圖形(xing);波形存儲容量(liàng)不夠,無法對波(bo)形進行處理等(děng)等。
目前DSO的不足(zú)之處已基本被(bei)克服,但是并非(fēi)全部良好性能(neng)都體現在同一(yī)部示波器内,亦(yì)即每部DSO都會有(yǒu)一定特點,也有(you)某些不🏒足,在選(xuan)擇型号時應該(gai)留意對比。有些(xie)型号的DSO具有與(yu)ART一樣的波形更(gèng)新率,有些型号(hào)的DSO卻沒有,有一(yi)種DSO具有ART的熒光(guāng)屏三維圖形顯(xiǎn)示能力,而大部(bu)分DSO不具備這種(zhǒng)性能。大部分DSO實(shí)時帶寬與單次(ci)帶寬相同,但也(ye)有‼️隻保證實時(shi)帶寬的DSO。
前述DSO都(dōu)包含A/D轉換器和(hé)微處理器。這樣(yàng)一來,在PC機增加(jia)插卡亦可構成(chéng)DSO,但一般取樣率(lü)較低,功能較少(shǎo),價✨格也便宜。還(hái)有采用VXI總線的(de)DSO模塊,以及機架(jià)式的
DSO插件
DSO的存(cun)儲器是示波器(qì)部件中僅次于(yu)A/D轉換器的元件(jian),它🐇保存被測信(xin)号的樣品,供後(hou)續的D/A轉換器把(ba)波形🔞複原,現在(zài)🐪存儲容量可達(dá)到1M以上。
普通DSO有(yǒu)8位垂直分辨率(lǜ),即每次掃描有(you)256個樣品,需要✊256點(dian)的存儲🌐,相當256字(zi)節。如果提高分(fèn)辨率,将水平軸(zhou)擴大10倍,則相當(dang)20K 字節;垂直軸亦(yì)擴大10倍,相當40K字(zi)節。由此可見,DSO最(zuì)少應有2K字節,中(zhōng)等的DSO應有40K 字節(jie)以上。如果要記(jì)錄10倍上述的波(bo)形,則起碼要400K 字(zì)節以上。因此,存(cun)儲容量大小很(hěn)重要。