示波器選擇要考慮什么

對于許多工程師來說，選擇一臺合適的示波器并不容易。因為示波器種類繁多、規(guī)格各異、價格也不盡相同，所以必須多方面考慮各種因素，避免選購不適用而又昂貴的示波器。

●選擇示波器之前需要考慮的因素

很多人在選購一臺合適的示波器之前，都會看廣告或是閱讀產(chǎn)品規(guī)格書，這些當然很重要，但僅僅這些還不夠，還需要考慮示波器用在什么領(lǐng)域和什么地方。選擇示波器首先需要考慮的因素有一下幾點：

1、一次要測量多少信號？

2、待測信號的最大或最小振幅是多少？

3、待測信號的最大頻率是多少？

4、待測信號是重復發(fā)生的還是單次發(fā)生的？

5、是否需要在頻域和時域內(nèi)分析信號？

6、在什么地方使用？（是實驗室的工作臺還是客戶服務(wù)現(xiàn)場？）

大多數(shù)電子工程師都曾經(jīng)使用過模擬示波器，對其外觀和操作方式也很熟悉。盡管有些工程師偏愛模擬示波器的外觀和手感，然而在目前市場上如果還堅持使用模擬示波器，你會發(fā)現(xiàn)你的選擇是很有限的。因為目前只有少數(shù)制造商還在制造模擬示波器，同時市場上銷售的機型有些是基于舊的技術(shù)，性能也非常有限。

有些工程師會選擇選購二手示波器，選購一臺二手示波器咋看之下很實惠，但在此之前應該確定市場上是否有相關(guān)配件出售，因為昂貴的修理費用會讓實惠變得不實惠。

●數(shù)字示波器選購時需要考慮的因素

※帶寬

首要考慮的是示波器的帶寬，也就是能通過前端放大器的信號的最大頻率。它所遵循的原則是，示波器的模擬帶寬必須比待測信號的最大頻率要高。大多數(shù)示波器制造商將帶寬定義為正弦波輸入信號衰減到71%（-3dB點）時的頻率。如果輸入的信號不是一個純凈的正弦波，波形中將包含更高的頻率諧波。比如，一個20MHz的方波如果用20MHz帶寬的示波器顯示的話，將顯示出一個衰減且扭曲的波形。一般來說，盡量選購帶寬比待測信號的最大頻率高出5倍以上的示波器。但遺憾的是，高帶寬的示波器價格是比較昂貴的。

另外，有些示波器所標明的帶寬并不適用于所有電壓范圍，所以務(wù)必仔細閱讀資料手冊。

※取樣率

取樣率通常是以兆取樣速率（MS/s）或千兆取樣速率（GS/s）為單位的。奈奎斯特準則指出，取樣率必須是待測信號最大頻率的兩倍以上，對于示波器來說需要5倍以上才能精確描繪波形。

大多數(shù)示波器有兩種不同的取樣模式（即時取樣和等效取樣），依待測信號而定。

等效取樣通常也被稱為重復取樣，只有當待測信號固定且重復時才能應用。但是，如果信號是短暫的或不斷變化的（比如視頻波形），那么等效取樣將無法使用，只能依靠即時（單次）的取樣。

一些示波器有不同的取樣率，依使用的通道數(shù)而定。最典型的就是單通道模式的取樣速率是雙通道模式的兩倍。

示波器制造商都喜歡著重推薦最好的功能，所以選購時要仔細閱讀規(guī)格書，檢查其中標示的取樣率是否適用于所有信號還是只適用于重復信號。

※存儲深度

存儲深度大小對于數(shù)字示波器而言是有絕對的影響性。數(shù)字示波器將所擷取的信號儲存在一個緩沖記憶體里，所以，如果取樣率已設(shè)定，緩沖記憶體的大小將決定示波器能擷取的最長信號時間。

取樣率和記憶體大小的關(guān)系是非常重要的。高取樣率低記憶體的示波器只能在短暫測量時間里用最大取樣率擷取信號。小記憶體的示波器在顯示的波形好像是沒有問題，但是當波形進行局部放大時，小記憶體的缺點就會顯現(xiàn)出來（波形失真）。

※垂直分辨率

在大多數(shù)電子產(chǎn)品中，信號偏差1%沒什么問題，但在音訊電子產(chǎn)品中，0.1%的偏差或雜訊會導致很大問題。目前絕大多數(shù)示波器提供8bit解析度，它可以最大檢測到0.4%的信號偏差。

8bit的解析度，電壓范圍可分為256級。即電壓范圍每增加/減少1V，相當于每級為8mV。在音訊、雜音、振動和監(jiān)控感測器（溫度、電流、壓力）方面，8bit的示波器就不夠用了，可能考慮用12bit或16bit的示波器。

※觸發(fā)功能

示波器的觸發(fā)功能就是能在信號水平軸上找出正確的同步位置，這對信號特征分析是非常關(guān)鍵的。觸發(fā)功能可以讓你在固定重復的波形中擷取特定波形位置。一般示波器都提供基本的觸發(fā)選項（來源、電平、斜率、預先/延遲觸發(fā)），更高級的觸發(fā)功能是否有用需取決于待測信號。