如何选择示波器
1、类型选择
DSO是采样示波器,样点之间有一定的时间间隔,测量是不连续的,显示滞后实际情况,而模
拟示波器对信号的测量是连续进行的,屏幕上的显示是当时正在发生的情况,而且造价低。因此,
模拟示波器比较适合测量调频、调幅、视频、噪声等信号,比较适合电子产品检测、调整和维修等
应用,以及基础实验仪器教育使用。
DSO测量精度高、功能强,具有多种触发能力和波形处理能力,能够进行自动测量等,因此,
除常规波形测量外,还很适合测量单次、低重复速率信号,及在需要预触发和对信号进行分析处理
等场合使用。如故障检测、电源设计调试、通信产品/电子产品生产线测试、瞬态研究测试等。
如果同时需要一台仪器兼有DSO和逻辑分析仪、DMM等功能特性,或需要组合后形成的新特性,
则可选用组合型示波器(混合信号示波器)。
2、通道数量
观测一个信号,可选用简易示波器;同时观测、比较两个信号,可选用双通道示波器。双通道
示波器是最常用的示波器,因价格低廉,使用比较方便,已广泛使用在实验室和生产现场。如果需
要观测更多模拟信号之间的相互关系,则应选用四通道示波器。
随着被观测系统数字成分的增加,传统的双通道示波器或四通道示波器已难以满足同时捕获足
够通道数量被测信号的要求。这时,应将示波器和逻辑分析仪等组合起来使用,或者使用一台将几
种仪器组合在同一台机箱内的组合示波器(如将16通道的分析仪集成在DSO中的混合信号示波器),
利用逻辑分析仪的触发能力帮助示波器采集数据,同时测量不同类型和不同速度的信号。使用
Agilent MSO7104A的 MSO进行测量的一个例子见“用混合信号示波器调试PCI总线”一文。
3、带宽和采样率
带宽是示波器垂直偏转系统所具有的通频带的宽度。对模拟示波器来说,对应能以不低于真实
信号3dB的幅度来显示信号的频率。示波器的带宽越宽,能测量被测信号的频率也越高。
通常带宽应为被测信号频率的3倍以上;比值越高测量结果越正确,但噪声随之增加。
DSO也有带宽指标(重复带宽、模拟带宽),这是与示波器的采样速率相对应的一个指标。为了
正确地表示信号的频率和幅度,通常要求采样速率应为被测信号的频率分量的5~10倍,甚至10
倍以上。对频率为40MHz的信号,应使用采样速率为200MS/s或400MS/s的示波器。
采样间隔是采样速率的倒数,因此,若研究的时间间隔为10ns,则应使用200MS/s的示波器。
在观测瞬态特性(如测量上升时间)时,选用的采样速率应保证在它的信号边缘上采集到足够的细
节信息,也就是说,必须采集到比较多的采样值。
DSO还常给出单次带宽,其含意是被测单次信号中的有效频率分量应小于此频率,否则,显示的信
号会有较明显的失真。单次带宽小于等于重复带宽。
对模拟示波器来说,示波器的带宽与上升时间的乘积是一个为0.35~0.45的常数。带宽越宽,
上升时间越小。当被测信号的上升时间与示波器的上升时间(包括探头的上升时间)的比值较大时,
测量误差则较小。当此比值>5时,测量误差约为2%。
4、更新速率
更新速率是指您的示波器每秒钟可以采集、处理和显示多少个波形。示波器的“静寂时间”是指示
波器在重新配置好进行下一次采集之前对采集波形进行处理和显示的时间。对于传统的示波器来说
,这个时间常常比快速霎时间每格设置的快速采集时间高几个数量级。
如果在示波器的静寂期间出现信号异常,如毛刺,那么将无法捕获到异常信号。要想提高示波器采
集期间捕获信号异常的概率,关键是要地缩短静寂时间。
示波器的厂家常常列出其示波器“情况”的波形更新速率。一些示波器架构受某些因素的影响
,会严重的降低“情况”的更新速率指标。Agilent 7000系列体系结构在如下使用条件下均可
得到世界上最快的更新率。
● 模拟通道● 模拟和数字通道
● 深存储器● 串行解码