imtoken2020官网下载2.0|数字示波器的优点

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2024-03-08 18:48:04

数字示波器的优缺点 - 知乎

数字示波器的优缺点 - 知乎切换模式写文章登录/注册数字示波器的优缺点凡实测控仪器仪表解决方案提供商数字示波器的优缺点示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。数字示波器优点1.体积小、重量轻，便于携带，液晶显示器2.可以长期贮存波形，并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析3.特别适合测量单次和低频信号，测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象4.更多的触发方式，除了模拟示波器不具备的预触发，还有逻辑触发、脉冲宽度触发等5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接，可以打印、存档、分析文件6.有强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数数字示波器缺点1.失真比较大，由于数字示波器是通过对波形采样来显示，采样点数越少失真越大，通常在水平方向有512个采样点，受到最大采样速率的限制，在最快扫描速度及其附近采样点更少，因此高速时失真更大。2.测量复杂信号能力差，由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化，使得很多波形细节信息无法显示出来，虽然有些可能具有两个或多个亮度层次，但这只是相对意义上的区别，再加上示波器有限的显示分辨率，使它仍然不能重现模拟显示的效果。3.可能出现假象和混淆波形，当采样时钟频率低于信号频率时，显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。文章编辑：北京凡实测控技术有限公司编辑于 2018-08-21 14:31科技自动化赞同 61 条评论分享喜欢收藏申请

数字示波器_百度百科

器_百度百科网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心收藏查看我的收藏0有用+10数字示波器播报上传视频电子仪器本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。中文名数字示波器外文名Digital oscilloscope用途数字波形的显示和储存目录1简介2分类3基本概念▪带宽▪采样速率▪上升时间▪检定系统4使用方法5硬件设计▪控制器▪主控PC6软件设计▪平台选择▪VISA和IVI▪测试架构▪数据库7应用实例8优缺点▪优点▪缺点9知名产品▪泰克数字示波器▪鼎阳科技数字示波器▪福禄克数字示波器10技术参数11参考文献简介播报编辑数字示波器，英文：Digital Oscilloscope数字示波器是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具。随着科技及市场需求的快速发展，工程师们需要最好的工具，迅速准确地解决面临的测量挑战。作为工程师的眼睛，数字示波器在迎接当前棘手的测量挑战中至关重要。 [1]数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。分类播报编辑数字存储示波器DSO，Digital Storage Oscilloscope：将信号数字化后再建波形，具有记忆、存储被观测信号的功能，可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不同地点观测到的信号数字荧光示波器DPO，Digital Phosphor Oscilloscope：通过多层次辉度或彩色可显示长时间内信号的变化情况混合信号示波器MSO，Mixed Signal Oscilloscope：把数字示波器对信号细节的分析能力和逻辑分析仪多通道定时测量能力组合在一起，可用于分析数模混合信号交互影响基本概念播报编辑带宽带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。带宽选择实例：已知条件：示波器主机1GHz，探头配置1.5GHz，被测信号200MHz（上升时间500ps）。示波器上升时间= 0.35/1GHz = 350ps探头上升时间= 0.35/1.5GHz = 233ps整个测量系统上升时间=√￣350²+233² = 420ps = 420ps整个测量系统实际带宽= 0.35/420 = 833MHz实测信号所得上升时间= √￣420²+500 = 653ps实际测量误差= (653 – 500 ) / 500 = 30.6%采样速率采样速率是数字示波器的一项重要指标，采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。如果采样速率不够，容易出现混迭现象。如果示波器的输入信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：1.调整扫速；2.采用自动设置（Autoset）；3.试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。4.如果示波器有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。采样速率与t/div的关系:每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：fs=N/(t/div)　N为每格采样点当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。存储深度存储深度是同样是比较重要的技术指标，数字示波器所能存储的采样点多少的量度。如果需要不间断的捕捉一个脉冲串，则要求示波器有足够的内存以便捕捉整个事件。将所要捕捉的时间长度除以精确重现信号所须的取样速度，可以计算出所要求的存储深度，也称记录长度。并不是有些国内二流厂商对外宣称的“存储深度是指波形录制时所能录制的波形最长记录“，这样的偷换概念，完全向相反方向引导人们的理解，难怪乎其技术指标高达”1042K“的记录长度。这就是为什么他们不说存储深度是在高速采样下，一次实时采集波形所能存储的波形点数。把经过A/D数字化后的八位二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS内存中，就是示波器的存储，这个过程是“写过程”。内存的容量（存储深度）是很重要的。对于DSO(数字示波器)，其最大存储深度是一定的，但是在实际测试中所使用的存储长度却是可变的。在存储深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间就越短，他们之间是一个反比关系。同时采样率跟时基（timebase）是一个联动的关系，也就是调节时基档位越小采样率越高。存储速度等效于采样率，存储时间等效于采样时间，采样时间由示波器的显示窗口所代表的时间决定，所以；存储深度=采样率 × 采样时间（距离 = 速度×时间）由于DSO的水平刻度分为12格，每格的所代表的时间长度即为时基（timebase）,单位是s/div,所以采样时间= timebase × 12. 由存储关系式知道：提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率，当要测量较长时间的波形时，由于存储深度是固定的，所以只能降低采样率来达到，但这样势必造成波形质量的下降；如果增大存储深度，则可以以更高的采样率来测量，以获取不失真的波形。比如，当时基选择10us/div文件位时，整个示波器窗口的采样时间是10us/div * 12格=120us，在1Mpts的存储深度下，当前的实际采样率为：1M÷120us︽8.3GS/s，如果存储深度只有250K，那当前的实际采样率就只要2.0GS/s了！存储深度决定了实际采样率的大小，一句话，存储深度决定了DSO同时分析高频和低频现象的能力，包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。上升时间在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关。另外，上升时间还与扫速有关。检定系统随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。为了让示波器工作在合格的状态，对示波器定期、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。手工检定效率低，容易出错，对每一种示波器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料；自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性，是传统的手工测试无法达到的。用自动测试系统实现对示波器的程控检定将会是仪器检定的趋势。GPIB、VXI、PXI是自动测试系统标准总线，GPIB以性能稳定、操作方便、价格低廉赢得用户的认可。这里选用了GPIB作为测试系统的总线。使用方法播报编辑数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务 [2]。区分模拟带宽和数字实时带宽带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差 [2]。有关采样速率采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标 [2]。1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率 [2]。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：·调整扫速；·采用自动设置（Autoset）；·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。·如果示波器有InstaVu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形 [2]。2.采样速率与t/div的关系每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：fs=N/(t/div)N为每格采样点当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低 [2]。综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置 [2]。数字示波器的上升时间在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关 [2]。虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关，而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关，使用数字示波器时，我们不能象用模拟示波器那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间 [2]。硬件设计播报编辑基于GPIB的数字示波器自动检定系统的硬件由GPIB控制器、FLUKE5500A、被检定数字示波器和PC机以及打印机等外围设备组成。控制器GPIB是惠普公司于20世纪60年代末、70年代初开发的实用仪器接口系统。由于对测试仪器的控制很方便，并且具有较高的传输速度（1Mbps）,GPIB于1975年被定为IEEE488标准，1987年修定为IEEE488.1—1987。GPIB总线是数字化的24脚并行总线，有8根线是地线和屏蔽线，另外16根线是TTL电平信号传输线，包括8根数据线、5根接口管理线和3根数据传输控制线。GPIB使用8位并行、字节串行、异步通讯方式，所有字节通过总线顺序传送。GPIB系统设备有控者、讲者和听者三种属性。实际设备具有其中的一种、两种或三种。作为控者，它可以通过寻址指定连接到总线上具有讲者属性的器件成为讲者和具有听者属性的器件作为听者，包括指定它自己。讲者能通过总线向其他器件发送数据。听者能从总线上接收讲者发送的数据。一般来说在GPIB系统中计算机是控者，具有讲、听、控三种属性。为避免总线冲突，IEEE488规定一次只能有一个讲者，但可以同时有几个听者。由于GPIB系统中各器件的工作速度可能相差悬殊，为了保证多线消息能够双向、异步、可靠地传输，GPIB母线中设置了三条握手线，分别为数据有效线、未准备好接收线和未收到数据线。在本系统中采用的GPIB控制器是贝卡科技公司开发的BC-1401-2型USB-GPIB接口控制器，它带有USB接口，把USB总线转换成GPIB总线，操作GPIB仪器。其特点是：完全符合IEEE488.1和IEEE488.2国际标准，支持PCI、USB、Ethernet工业标准；数据传输率为900kbps,适合PC机与仪器之间的高速数据传输；提供了一套I/O GPIB操作函数库，其函数与ISA总线的ES1400系列接口控制器相同；提供了一套符合VPP规范的虚拟仪器软件架构VISA(Virtual Instrument Software Architecture)函数库,实现了凡是采用VISA函数开发的应用程序，在更换不同厂家的不同型号的GPIB接口控制器时，应用程序不需要作任何修改；该接口控制器可以用C/C++、VC++、VB、LabView、LabWindows/CVI、HP-VEE、Delphi等多种语言编制测试程序，方便而灵活。主控PCPC作为系统的“主控者”，通过发布命令给GPIB接口控制器实现对FLUKE5500A和被检定示波器的控制，主要包括以下几个方面的内容：仪器的初始化、复位、仪器参数设置；命令FLUKE5500A产生标准信号，同时被检示波器显示；读取/保存仪器数据并传给PC等。软件设计播报编辑平台选择软件是本数字示波器自动检定系统的核心，软硬件能否稳定、协调地工作是系统能够对数字示波器快速、可靠检定的基础。本系统采用性能稳定的Windows2003 Server操作系统、SQL Sever2005(开发版)数据库以及Visual. NET2005作为开发平台，以C/C++作为编程语言，同时在驱动程序方面选用NI公司的Lab Windows/CVI7.0做部分程序的驱动开发。同时采用MAX（Measurement&Automation）作为IVI驱动配置程序。VISA和IVIVISA是VXI plug&play联盟制定的I/O接口软件标准。制定VISA的目的是确保不同厂商、不同接口标准的仪器能相互兼容、可以通讯和进行数据交换。其显著特点是：VISA是采用了先进的面向对象编程思想来实现的；它是当前所有仪器接口类型功能函数的超集成，而且十分简洁，只有90多个函数；VISA作为标准函数，与仪器的I/O接口类型无关，方便程序移植。对于驱动程序、应用程序开发者而言，VISA库函数是一套可以方便调用的函数，可以控制各种设备如GPIB、VXI、PXI等。IVI（Interchangeable Virtual Instrument）是IVI基金会为了进一步提高仪器驱动程序的可执行性能，达到真正意义上的仪器互换，实现应用程序完全独立于硬件而推出的仪器驱动程序编程接口。IVI系统由IVI类驱动程序、具体驱动程序、IVI引擎、IVI配置实用程序、IVI配置信息文件五部分组成。类驱动程序实现了上层统一功能的封装，面对的是操作者，而具体驱动程序完成与具体仪器的通信。测试程序是调用类驱动程序，用类驱动程序调用具体驱动程序来实现测试程序和硬件的无关性。IVI引擎完成状态缓存、仪器属性跟踪、分类驱动程序到具体驱动程序的映射功能。IVI配置实用程序是采用软件MAX创建和配置IVI逻辑名，在测试程序中通过传送逻辑名给一个分类驱动程序初始化函数，将操作映射到具体仪器及仪器驱动程序。IVI配置信息文件记录了所有逻辑名和从类驱动程序到具体仪器驱动程序的映射信息。其结构如图2所示。测试架构测试软件模块：测试软件分为测试数据管理模块、测试参数管理模块、测试程序模块三部分。测试数据管理模块是管理对仪器的检定日期、检定人员、对具体仪器的已检定项目、检定的数据等。测试参数管理是在数据库中管理具体仪器的各检定项、检定项的标准值等。测试程序模块是根据用户在软面板上选定的测试参数，调用相应的测试仪器进行测试，把测试数据和数据库中的标准相比较，判断是否合格。测试软件结构化流程：在开机系统自检后，检定操作员在软件界面上选择/输入需要检定的仪器型号，程序由仪器型号在数据库中调出相应的检定项目、被检项目的标准值、被检仪器与FLUKE5500A和GPIB控制器的连接图。检定员按连接图（FLASH动画）连接仪器，在确认连接正确后，检查是否有IVI驱动程序，在安装驱动程序后运行MAX配置工具，完成配置后即可运行相应的测试程序，把测试结果保存到数据库，并打印相应的合格/不合格报告。其流程图见图3。开发IVI驱动程序：对于IVI仪器，厂家会提供IVI驱动程序只需要编写少量代码即可实现对仪器的检定，主程序简单，便于管理。IVI基金会的目标是支持95%的仪器。基于IVI技术的数字仪器的检定将会是仪器检定的必然之路。但是并不是所有的仪器都支持IVI。对于非IVI仪器，使用LabWindows/CVI中的IVI驱动开发向导把仪器程控命令树中所有底层命令封装成一系列带有图像面板的高层函数，完成IVI驱动程序的开发，使它成为IVI仪器。其特点是前期开发IVI驱动程序工作量大，但是后期测试程序开发和维护工作量少。数据库数据库管理主要包括用户管理、被检仪器型号管理、检定项目管理、检定报告管理、检定项目指标管理以及数据查询6个模块。应用实例播报编辑应用本方法组建的测试系统对IVI仪器Hp54815等进行了检定，对非IVI仪器XJ4321等开发了IVI驱动程序，对其垂直灵敏度、瞬态响应、稳态响应、扫描时间因素误差、扫描时间因素线性误差5项内容进行检定，保存检定结果并打印检定证书。实践证明：检定过程变得快速和简单；自动检定和人工检定的结果是一致的。本文介绍的数字示波器检定系统以GPIB为总线，综合运用了IVI技术和数据库技术实现数字示波器的自动检定，具有操作方便、可扩展性强、工作稳定性好的特点，为组建功率计、频谱分析仪、任意波形/函数发生器、数字多用表的综合数字仪器自动检定系统提供了参考。优缺点播报编辑优点1.体积小、重量轻，便于携带，液晶显示器2.可以长期贮存波形，并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析3.特别适合测量单次和低频信号，测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象4.更多的触发方式，除了模拟示波器不具备的预触发，还有逻辑触发、脉冲宽度触发等5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接，可以打印、存档、分析文件6.有强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数缺点1.失真比较大，由于数字示波器是通过对波形采样来显示，采样点数越少失真越大，通常在水平方向有512个采样点，受到最大采样速率的限制，在最快扫描速度及其附近采样点更少，因此高速时失真更大。2.测量复杂信号能力差，由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化，使得很多波形细节信息无法显示出来，虽然有些可能具有两个或多个亮度层次，但这只是相对意义上的区别，再加上示波器有限的显示分辨率，使它仍然不能重现模拟显示的效果。3.可能出现假象和混淆波形，当采样时钟频率低于信号频率时，显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。知名产品播报编辑泰克数字示波器泰克TDS1000B数字示波器是泰克科技有限公司推出的具备了高达100 MHz的带宽和高达 1 GS/s 取样率，并拥有轻巧设计和经济实惠功能的数字示波器，TDS1000B系列数字示波器的便携式标准功能包括USB连接能力、12种自动测量、简单的用户界面、上下文相关帮助、探头检查向导和终身保修服务。 [3]鼎阳科技数字示波器SIGLENT是全球最大的数字示波器ODM制造商，是目前国内出货量最大的示波器生产厂家。国际化的研发理念，打造出性能更强大、操作更人性化的SDS1000CFL系列！该产品秉承了鼎阳产品的多功能、高性能，提供最多四通道与一个外部触发输入通道，可同时捕获显示多路信号，满足产品开发及验证的应用需求。同时，产品配备高达2GSa/S的采样率， 7寸彩色TFT LCD液晶屏，满足了复杂硬件设计中更高带宽、更高采样率的测试需求。单通道24K的存储深度更是领先于国内同类型产品，信号观测时间更长、更深入洞察信号细节。强大的触发和分析能力使其易于捕获和分析波形，大大提高测试效率。丰富的接口配置实现与PC无缝连接，满足对波形数据的处理需要及快捷组建测试系统。福禄克数字示波器FLUKE5500A是美国福禄克公司的一款高性能的多功能校准仪，可以对手持式和台式多用表、示波器、示波表、功率计、电子温度表、数据采集器、功率谐波分析仪、过程校准器等多种仪器进行校准。FLUKE5500A提供了GPIB（IEEE-488）、RS-232、5725A三种标准接口；在安全性方面满足IEC 1010-1（1992-1）、ANSI/ISA-S82.01-1994、CAN/CSA-C22.2NO.1010.1-92标准；FLUKE5500A输出电压可以达到1100V，电流输出可达11A，可以提供直流电压和电流、交流电压和电流的多种波形和谐波，同时输出两路电压，或者是一路电压和一路电流，模拟功率、电阻、电容热电偶和RTD。其示波器校准件还提供了稳幅正弦波、快沿、时间标记和幅度信号。技术参数播报编辑SDS1072/1074CFLSDS1102/1104CFLSDS1202/1204CFLSDS1302/1304CFL宽带70MHz100MHz200MHz300MHz通道数2/4CH+1EXT实时采样率1GSa/s（每通道），2GSa/s（半通道）等效采样率50GSa/s存储深度12K（每通道），24k（半通道）上升时间< 5ns< 3.5ns< 1.8ns< 1.2ns输入阻抗1M欧姆‖13pF1M欧姆‖13pF，50Ω时基档位5.0ns/div-50s/div2.5ns/div-50s/div2.5ns/div-50s/div1.0ns/div-50s/divScan:100ms-50s/div垂直灵敏度2mV - 5V/div垂直分辨率8bit触发源CH1 、CH2、 CH3、CH4、Ext、Ext/5、AC Line触发类型边沿、脉宽、视频、斜率、交替数字运算+ 、 - 、×、 ÷、FFT 、数字滤波高通、低通、带通、带阻最大输入电压±400V（DC+AC峰值），CAT I，CAT II内部存储2/4组参考波形，20组设置，20组波形外部存储位图存储、CSV存储、波形存储、设置存储语言简体中文、繁体中文、英文、德语、日语、法语，韩语、阿拉伯语、俄语、西班牙语、葡萄牙语、意大利语接口双USB Host、USB Device、LAN、Pass/Fail out显示7’’彩色TFT-LCD电源AC 100-240V、45Hz-440Hz、50VA Max上位机软件可以通过电脑远程控制示波器，分析提取波形数据备注可与原厂信号源无缝连接，形成信号的采集、产生一体化系统参考文献播报编辑[1] Lab Windows/CVI Instrument Driver Developer Guide[Z]. Agilent 2003 Edition 370699A-01.[2] NI. Lab Windows/CVI Programmer’s reference manual[P].Austin(USA)，1998.[3] The VISA library[M]. VXI Plug&Play System Alliance,Austin(USA) ,1998.[4] 5500A Multi-Product Calibrator Programmer Reference Guide[M], Fluke Corporation，1999.[5] 张毅刚.自动测试系统[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2001.[6] 李石君.现代数据库系统及应用教程.武汉：武汉大学出版社，2005，1.新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号京公网安备110000020000

数字示波器的优缺点分析-电子工程世界

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最新更新时间：2016-11-21来源: eefocus关键字：数字示波器优缺点分析

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　　导读：数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。　　　　数字示波器的优点　　　　1.体积小、重量轻，便于携带，液晶显示器　　　　2.可以长期贮存波形，并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析　　　　3.特别适合测量单次和低频信号，测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象　　　　4.更多的触发方式，除了模拟示波器不具备的预触发，还有逻辑触发、脉冲宽度触发等　　　　5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接，可以打印、存档、分析文件　　　　6.有强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数　　　　数字示波器的缺点　　　　1.失真比较大，由于数字示波器是通过对波形采样来显示，采样点数越少失真越大，通常在水平方向有512个采样点，受到最大采样速率的限制，在最快扫描速度及其附近采样点更少，因此高速时失真更大。　　　　2.测量复杂信号能力差，由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化，使得很多波形细节信息无法显示出来，虽然有些可能具有两个或多个亮度层次，但这只是相对意义上的区别，再加上示波器有限的显示分辨率，使它仍然不能重现模拟显示的效果。　　　　3.可能出现假象和混淆波形，当采样时钟频率低于信号频率时，显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。

关键字：数字示波器优缺点分析

编辑：什么鱼引用地址：数字示波器的优缺点分析

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推荐阅读最新更新时间：2023-10-12 12:45

利用数字示波器调试嵌入式I2C总线的方法

　　I2C总线是PHLIPS公司上世纪80年代推出的一种两线式串行总线，最初为音频、视频设备所开发，如今则多在各种嵌入式系统中用于连接微控制器及其外围设备。

　　I2C总线仅需采用两根通信线（一根为串行数据线“SDA”，一根为串行时钟线“SCL”），而传输速率在高速模式下可达3.4Mbit/s，并且是多主总线。每一个挂接在I2C总线上的I2C器件均可通过唯一的地址进行访问。

　　在嵌入式系统开发中应用I2C总线可有效缩减元器件面积、改善抗干扰能力及增强设计的兼容性。当然，在享受其设计便利性的同时，信号的复杂性也将提高系统调试的难度。

　　本文阐述了在实际开发中所遇到的I2C通信问题及使用示波器分析问题和解决问题的方

[嵌入式]

机器人常见的两种编程方式的优缺点分析

　　进入21世纪，机器人已经成为现代工业不可缺少的工具，它标志着工业的现代化程度。近年来，随着计算机技术，微电子技术及网络技术的快速发展，机器人技术也得到了飞速的提升。　　机器人是一个可编程的机械装置，其功能的灵活性和智能型决定于机器人的编程能力。由于机器人应用范围的扩大和所完成任务复杂程度的不断增加，机器人工作任务的贬值已经和成为一个重要的问题。　　目前，不像数控机床那样有APT语言，机器人编程还没有公认的国际标准，各制造厂商有各自的机器人编程语言。　　机器人编程可分为三个水平：　　1、用示教盒进行现场编程。　　2、直接的机器人语言编程。　　包括：　　a、专用机器人语言。　　b、添加了机器人库的已有计算机语言。

[机器人]

模拟数字示波器带宽的确定方法

　　只要接触电子电路设计，那么在对电路进行调试时就一定会接触到示波器。示波器是一种测量用仪器。其能够将肉眼无法察觉的电信号转化为可辨识的图像。示波器当中最为主要的参数就是带宽了，带宽关系着示波器能够进行测量的频率范围。那么如何确定一台示波器的可测量带宽是多少呢?本篇文章就将为大家进行介绍。

　　示波器的最主要参数带宽(Bandwidth)，决定了示波器的测量频率范围。当拿到一台数字示波器时，如何测带宽是否满足需要的标称指标呢?下面就以SDS1072CML这款示波器为例，来检测其带宽，根据资料，其标称的带宽为70MHz。

　　示波器的带宽

　　在本文中，使用的是数字模拟的带宽，也就是人们常

[测试测量]

双踪数字示波器如何使用_双踪数字示波器使用说明

双踪示波器示波管由电子枪，Y偏转板，X偏转板，荧光屏组成。利用电子开关将两个待测的电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板上。由于视觉滞留效应，能在荧光屏上看到两个波形。掌握所使用的双踪示波器、信号发生器面板上各旋钮的作用后再操作为了保护荧光屏不被灼伤，使用双踪示波器时，光点亮度不能太强，而且也不能让光点长时间停在荧光屏的一个位置上在实验过程中，如果短时间不使用双踪示波器，可将“辉度”旋钮调到最小，不要经常通断双踪示波器的电源，以免缩短示波管的使用寿命。双踪示波器上所有开关与旋钮都有一定强度与调节角度，使用时应轻轻地缓缓旋转，不能用力过猛或随意乱旋转。一、垂直控制区VERTICAL 1.转动垂直

[测试测量]

现代数字示波器的发展及应用

数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来，其应用越来越广泛，已成为测试工程师必备的工具之一。随着近几年来电子技术取得突破性的发展，全世界数字示波器市场进一步扩大，而作为在世界经济发展中扮演重要角色的中国，飞速发展的电子产业也催生了更庞大的数字示波器需求市场。

面对如此庞大的市场，世界以及中国本土示波器制造商一方面增强中国市场的进军力度，另一方面也紧贴市场的需求，最大程度的满足用户的实际使用需求。RIGOL（北京普源精电科技发展有限公司）总经理李维森指出：目前新的技术应用越来越多，测试要求也越来越高，谁能不断满足用户不断变化的测试需求，谁就能赢得市场。

趋于美观、更具移动性

当一个行业以及产品发展到极度成

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数字示波器选型原则及术语表示方法

选择原则：原则一：示波器和探头的带宽应该至少是待测信号带宽的3—5倍原则二：一般来说采样率是带宽的4—5倍就可以比较准确地再现波形原则三：为使定时测量值接近示波器时基的精度，要求示波器上什时间至少比被测信号快20倍，在更多情况下，示波器比被测信号快3—5倍也是可以接受的下面是数字示波器的一些术语解释： 1、示波器带宽：带宽是在系统中使用的频率范围，数字存储示波器的带宽一般是指模拟带宽。模拟信号测量时待测信号最高频率决定示波器带宽数字信号测量时，通常是上升时间决定波器带宽 2、采样率：采样率就是波形采样的速率，定义为单位时间内完成的完整a/d转换的最高次数。数字示波器中采用实时采样技术跟等效采样技术对波形进行采集，如果采

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利用数字示波器测试开关电源的方法

　　从传统的模拟型电源到高效的开关电源，电源的种类和大小千差万别。它们都要面对复杂、动态的工作环境。设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。即使是“日用的”开关电源，也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。　　过去，要描述电源的行为特征，就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压，并用计算器或PC进行艰苦的计算。今天，大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易。用户可以定制关键参数、自动计算，并能在数秒钟内看到结果，而不只是原始数据。　　电源设计问题及其测

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基于数字示波器的高精度抖动测试

　　随着计算机和通信系统总线速度的显著提高，特别是各种不同的采用内嵌时钟技术的高速串行总线日益普及，定时抖动已经成为影响其性能的基本因素。本文针对当前各种不同的抖动测试工具和方法重点介绍了如何选择实时示波器进行抖动测试和分析，并且探讨了示波器中影响抖动测试结果的几个关键因素。最后针对高精度抖动测试提供了参考方法和测试实例。

图1：TDSJIT3进行高速数据的抖动测试和分解。

　　越来越多的高速计算机和通信系统开始采用高速串行总线在芯片间，背板间和系统设备间传送高速数据。在串行数据传输过程中，任何微小的高速时钟和数据抖动都会对整个系统产生巨大的影响，在这种情况下，抖动已

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数字示波器的优缺点有哪些? - 哔哩哔哩

器的优缺点有哪些? - 哔哩哔哩数字示波器的优缺点有哪些?西安安泰测试Agitek

关注专栏/数字示波器的优缺点有哪些?数字示波器的优缺点有哪些?

2023年04月06日 03:48--浏览 ·

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西安安泰测试Agitek粉丝：28文章：1455

关注数字示波器（Digital Oscilloscope，简称DSO）是一种现代化的电子测试仪器，广泛应用于电子工程、通讯工程、医疗设备、科学研究等领域。与传统的模拟示波器相比，数字示波器有很多显著的优点和缺点，本文将从以下几个方面来分析。一、优点准确性高：数字示波器采用数字信号处理技术，可以将信号采样率和分辨率提高到很高的水平，从而可以捕捉到微弱信号，准确度更高。稳定性好：数字示波器在信号处理过程中，可以有效抵消噪声干扰，减少由于信号失真、干扰等因素带来的不稳定性，从而使测量结果更加准确。多功能性强：数字示波器支持多种触发方式和测量功能，可以通过自动触发、单次触发、外部触发等方式对信号进行精确捕捉，同时还具备测量频率、幅度、相位、峰峰值、周期、时间等多种功能。显示效果好：数字示波器的显示屏幕可以显示多路信号波形、频谱图、阶跃响应等图像，同时还支持多种显示模式，比如全屏显示、分割屏幕、回放等，方便工程师进行数据分析和比较。数据存储方便：数字示波器内置存储器，可以存储多个波形、测量结果、设置参数等信息，同时还支持外部存储器的插拔，可以方便地将数据传输到计算机或其他设备进行后续分析。二、缺点价格较高：与传统的模拟示波器相比，数字示波器价格较高，这对于小型企业或个人用户来说可能会有一定的经济压力。技术门槛高：数字示波器需要使用者具备一定的电子知识和技术，对于初学者或非专业人士来说可能需要一定的学习和培训。可靠性差：数字示波器内部电路复杂，如果设计不合理或制造工艺不良，可能会出现故障或误差，影响测量结果的准确性。测量范围有限：数字示波器的测量范围取决于采样率和带宽，如果需要测量高速信号或高频信号，需要选择带宽更高的数字示波器，这也意味着价格更高。对信号要求高：数字示波器采用数字信号处理技术，需要将模拟信号转换为数字信号，因此需要对信号进行采样和量化。如果采样率或分辨率不足，可能会导致信号失真或误差。三、结论综上所述，数字示波器相较于传统的模拟示波器具有更高的准确度、稳定性和多功能性，同时显示效果好、数据存储方便，能够满足现代电子测试的需求。但是数字示波器价格较高，需要使用者具备一定的电子知识和技术，对信号要求高，这也是数字示波器应用受到限制的原因。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的数字示波器，以获得最优的测试结果。本文为我原创本文禁止转载或摘编

数字示波器

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数字示波器与模拟示波器的区别？ - 知乎

数字示波器与模拟示波器的区别？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册物理学数字示波器与模拟示波器的区别？麻烦大神做一个比较详细的解答。谢谢！关注者6被浏览14,461关注问题写回答邀请回答好问题 11 条评论分享3 个回答默认排序是德科技 Keysight Technologies已认证账号关注示波器(Oscilloscope)是什么？示波器是干什么用的？示波器是在时域里，分析信号电压随时间变化波形的仪器。示波器广泛应用于电子电路测试与调试，计算机及通信高速信号测试，航空航天、雷达测量、医疗设备等领域。示波器(Oscilloscope)的发展历史第一台模拟示波器诞生于1939年，具有5MHz的带宽第一台数字示波器诞生于1980年代，由HP(Keysight)发明第一台混合信号示波器(MSO)诞生于1990年代初，由HP(Keysight)发明我们今天聊聊模拟示波器，数字示波器和混合示波器的区别。模拟示波器始于40年代，是雷达技术的延伸，纯“模拟”技术实现。第一种是模拟示波器，它使用阴极射线管来显示波形。屏幕上涂有荧光物质，只要被电子束集中就会发光。当连续的荧光点亮起时，您可以看到信号的再现图形。为了使示波器稳定地显示波形，必须使用触发。当显示屏上的整个波形迹线完成时，示波器会等到特定的事件发生后（例如，上升沿超过某个电压值）再次开始显示迹线。未经触发的显示画面是没有用处的，因为它显示的波形并不稳定（同样适用于下面将会讨论的 DSO 和 MSO 示波器）。模拟示波器模拟示波器非常实用，因为荧光点会继续发光一段时间而不会马上消失。您可以在几个彼此重叠的示波器迹线上看到信号的毛刺或不规则性。由于当电子束击中屏幕时便会显示波形，所以显示信号的亮度与实际信号的亮度有关。这使显示屏与三维显示屏类似（换句话说，x 轴代表时间，y 轴代表电压，而 z 轴则代表亮度）。模拟示波器的不足之处是无法使显示画面 “固定”，从而使波形停留较长的时间。当荧光物质不再发光时，该部分的信号也随之消失。此外，您无法自动执行波形测量，必须使用显示屏上的网格线进行手动测量。电子束在进行水平扫描和垂直扫描时存在一个速度上限，这会导致模拟示波器可显示的信号类型也十分有限。尽管模拟示波器目前还拥有不少用户，但其销量大不如前。数字示波器已经成为用户的主流选择。模拟示波器的优点快速的波形捕获速度灰度显示价格便宜模拟示波器的缺点：不能存储波形很难捕获瞬态现象带宽窄，只能到几百MHz 通道数一般最多只有2个通道参数测量很麻烦不能作复杂的应用数字存储示波器（DSO）数字存储示波器始于80年代初期。采用现代的A/D技术和计算机技术实现的示波器，是示波器工业的一次革命，是当今示波器的主流。数字存储示波器（通常称为 DSO）是为了弥补模拟示波器的诸多不足而发明的。 DSO 输入一个信号，并通过模数转换器将其数字化。图 12 显示了是德科技数字示波器采用的一种 DSO 体系结构。图 12. 数字示波器的体系结构衰减器会调整波形。垂直放大器会在波形传到模数转换器（ADC）时做进一步的调整。ADC 会对收到的信号进行采样和数字转换，随后将这个数据存入存储器中。触发器会寻找触发事件，而时基会调整示波器的时间显示。在示波器显示信号之前，微处理器系统可以执行您指定的其他后期处理任务。数据以数字形式表示，可使示波器执行各种波形测量。信号可以无限期地存放在存储器中，也可打印或通过闪存、LAN、 USB 或 DVD-RW 传输到计算机中。事实上，您还能通过软件提供的虚拟前面板在计算机上控制和监测示波器。“高信号完整性对于示波器进行精确测量至关重要。要想实现稳定设计，您必须知道需要关注哪些示波器技术指标。”数字示波器有哪些应用？•电路诊断与调试•电信号的参数测量-- 电压、频率、相对相位、上升/下降时间、抖动、过冲等等•高速数据采集 -- 用于数学后分析或自动测试系统中的高速数据采集•信号完整性分析 --眼图、抖动、过冲•标准总线的兼容性/一致性测试 -- 用于对PCI Express、USB、10M/100M/1000M以太网、SATA、HDMI等标准通讯总线的一致性/兼容性测试•超宽带调制信号(UWB)的解调分析 -- 对诸如无线USB、超宽带雷达信号等UWB信号的调制质量进行分析混合信号示波器（MSO）Infiniium UXR 系列示波器5 GHz 至 110 GHz使用具有优异信号完整性的测试设备——Keysight UXR 系列示波器——帮助您成功开发下一代技术。DSO 的输入信号属于模拟信号，通过数模转换器将其数字化。随着数字电路技术的蓬勃发展，同时监测模拟信号与数字信号变得越来越重要。鉴于此，示波器厂商着手生产能够触发和显示模拟与数字信号的混合信号示波器。混合示波器就是除了具有常规的4个模拟通道外，同时配有数字通道来进行一些串行的解码分析功能等。图 1. 混合信号示波器的前面板输入提供了 4 个模拟通道和 8 个数字通道混合信号示波器的优点是可以触发任意组合的模拟与数字信号，并且显示以相同时基进行关联的所有信号。示波器典型信号的测量流程关于示波器的使用方法，您可参考：关于示波器产品的信息，您可访问：是德科技编辑于 2023-07-13 07:39赞同 6添加评论分享收藏喜欢收起安泰小课堂关注可以装进口袋的示波器性能怎么样呢？模拟示波器与数字示波器有什么区别？747 播放模拟示波器它是一种通过阴极射线示波管显示的综合性测试设备。可测试信号的幅度、频率、周期、相位等参数，也可对信号进行时域分析。数字示波器它是一种首先通过模拟/数字转换，然后采用现代数字信号处理方法实现的综合性测试设备。除了具有模拟示波器的功能外，通常还有数据处理、存储、传输等功能，也可对被测信号进行时域甚至是频域分析。模拟示波器需要结合PC端使用，测试精度可以满足需求不是特别高的朋友，贵在价格实惠，小巧便携，有需要来私发布于 2023-08-17 17:25· 132 次播放赞同添加评论分享收藏喜欢收起

数字示波器的作用是什么？ - 知乎

数字示波器的作用是什么？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册工程学作用示波器数字示波器的作用是什么？关注者3被浏览4,484关注问题写回答邀请回答好问题添加评论分享3 个回答默认排序是德科技 Keysight Technologies已认证账号关注数字存储示波器(DSO) 是一种测量和记录电信号的电子仪器。它将模拟信号转换成数字格式并将其存储在其数字存储器中，以便于调用和分析。阅读我们关于数字示波器的全面介绍，您还会找到以下问题的答案 - 示波器带宽不足会咋样？示波器带宽对波形有什么影响？示波器带宽与频率响应的关系？示波器带宽越大越好吗？•示波器应用：•基本波形参数测量与电路异常诊断•高速信号完整性分析（眼图、抖动分析）•标准总线一致性分析（USB、PCle、DDR、HDMI等）•串行信号解码（I2C 、 SPI 、 CAN等） •宽带信号的调制分析（UWB 、雷达等）谈到数字示波器，离不开介绍数字示波器与模拟示波器的区别。我们今天就聊聊模拟示波器和数字示波器的区别。模拟示波器第一种是模拟示波器，它使用阴极射线管来显示波形。屏幕上涂有荧光物质，只要被电子束集中就会发光。当连续的荧光点亮起时，您可以看到信号的再现图形。为了使示波器稳定地显示波形，必须使用触发。当显示屏上的整个波形迹线完成时，示波器会等到特定的事件发生后（例如，上升沿超过某个电压值）再次开始显示迹线。未经触发的显示画面是没有用处的，因为它显示的波形并不稳定（同样适用于下面将会讨论的 DSO 和 MSO 示波器）。模拟示波器非常实用，因为荧光点会继续发光一段时间而不会马上消失。您可以在几个彼此重叠的示波器迹线上看到信号的毛刺或不规则性。由于当电子束击中屏幕时便会显示波形，所以显示信号的亮度与实际信号的亮度有关。这使显示屏与三维显示屏类似（换句话说，x 轴代表时间，y 轴代表电压，而 z 轴则代表亮度）。模拟示波器的不足之处是无法使显示画面 “固定”，从而使波形停留较长的时间。当荧光物质不再发光时，该部分的信号也随之消失。此外，您无法自动执行波形测量，必须使用显示屏上的网格线进行手动测量。电子束在进行水平扫描和垂直扫描时存在一个速度上限，这会导致模拟示波器可显示的信号类型也十分有限。尽管模拟示波器目前还拥有不少用户，但其销量大不如前。数字示波器已经成为用户的主流选择。数字存储示波器（DSO）数字存储示波器（通常称为 DSO）是为了弥补模拟示波器的诸多不足而发明的。 DSO 输入一个信号，并通过模数转换器将其数字化。下图显示了是德科技数字示波器采用的一种 DSO 体系结构。图数字示波器的体系结构衰减器会调整波形。垂直放大器会在波形传到模数转换器（ADC）时做进一步的调整。ADC 会对收到的信号进行采样和数字转换，随后将这个数据存入存储器中。触发器会寻找触发事件，而时基会调整示波器的时间显示。在示波器显示信号之前，微处理器系统可以执行您指定的其他后期处理任务。"Keysight InfiniiVision数字式存储示波器拥有更快的波形捕获率、自动测量功能、以及集 7 种仪器功能于一身的综合功能，可以更快速地捕获更多数据。"数据以数字形式表示，可使示波器执行各种波形测量。信号可以无限期地存放在存储器中，也可打印或通过闪存、LAN、 USB 或 DVD-RW 传输到计算机中。事实上，您还能通过软件提供的虚拟前面板在计算机上控制和监测示波器。推荐阅读：什么是数字存储示波器？数字存储示波器图片数字存储示波器(DSO) 是一种测量和记录电信号的电子仪器。它将模拟信号转换成数字格式并将其存储在其数字存储器中，以便于调用和分析。数字存储示波器用于各种应用。生物医学工程师使用它们来测量来自人体的电信号，例如心跳和脑电波。电信工程师使用 DSO 测试手机和其他通信设备。航空航天工程师用它们来测试飞机部件，同时汽车工程师使用它们来测试车辆电子系统。设计工程师使用 DSO 来验证其设计的性能。示波器带宽决定因素：由前端放大器等模拟器件的特性决定参数定义：放大器增益下降到-3dB对应的频点称为带宽两种响应对比，高斯响应会带来更多的高频信息，如果采样率不够，会引起混叠•高斯(Gaussian)响应：一般带宽低于1GHz示波器的典型响应；•最大平坦(Flat)响应：一般带宽高于1GHz示波器的典型响应；•Infiniium系列示波器都为最大平坦相应；方波的组成正弦波是波形的基本组成，任何非正弦波都可视成是基波和无数不同频率的谐波分量组成。方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成，包含的谐波越多，波形越近似方波。注意为了保证信号的幅度测试精度，示波器的带宽至少要选择为信号频率的5倍！这通常针对于正弦波信号，因为其频谱只有一根谱线。而对于脉冲信号，由于理论上具有无数个谐波，通常将示波器带宽选择为所关注的最高次谐波频率的5倍。对于数字应用，您应当选择带宽比设计中的最快时钟速率至少高5倍的示波器。但是，如果您需要对信号进行精确的边沿速度测量，则必须先确定信号中的最大实际频率。对于模拟应用，应当选择带宽比设计中的最高模拟频率至少高 3倍的示波器。但这个建议仅适用于在较低频段中具有相对平坦的频率响应的示波器。是德科技示波器拥有完备的性能，使您无需担心这一点。示波器带宽对波形的影响带宽不足将导致波形失真:•上升时间增加•信号幅度变化波形失真原因：•导致主要谐波分量消失，使原本规则的波形呈圆弧状接近正弦波•无法分辨高频信号：幅度失真、边缘消失、数据细节丢失•低带宽给波形的上升时间t_r和幅度V的测量带来较大的误差带宽的木桶效应示波器带宽不足会咋样？不同带宽的示波器观察到的100MHz的方波信号示波器带宽与频率响应的关系什么是频率响应？频率响应指的是示波器前端模拟电路对不同频谱的正弦信号的增益曲线不同示波器除了带宽不一样，频响也不一样，带宽只是定义了下降3dB的频点，但是没有定义频响曲线，对于高斯频响，-3db带宽内对信号衰减较大，为了保证很小的频谱误差，需要大于2倍的信号带宽。现代高带宽示波器主要有两种频响方式：传统的高斯频响方式，Flat频响方式；可以看到传统的高斯频响方式在-3dB带宽内对信号频谱有一定的影响，-3dB带宽外有较长尾巴，要求后面ADC采样率高，才不会发生混叠。Flat频响方式有很大改进：-3dB内，对信号质量影响较小，-3dB以外尾巴相对较少，infiniium采用Flat频响方式问题：示波器带宽越大越好吗？好处：示波器带宽越大，可以测量的信号频谱范围就越大，信号的上升沿也更快；坏处：一般来说，示波器带宽越大，示波器价格越高；示波器带宽越大，示波器底噪越高；推荐阅读：“等效时间采样示波器和实时采样示波器有着不同的触发要求，以及不同的输入波形采样方式。”问题：怎样选择示波器的采样率?采样率通常由带宽决定。高斯响应的示波器（InfiniiVision系列）通常而言采样率需要是带宽的4倍或更高。采样概述要了解示波器的采样和采集模式，需要先了解采样原理、混叠、示波器带宽和采样率、示波器上升时间、所需的示波器带宽以及存储器深度对采样率的影响。采样原理尼奎斯特采样定理规定，对于具有最大频率 fMAX 且带宽有限的信号，等距采样频率 fS 必须大于最大频率 fMAX 的两倍，这样才能唯一地重建信号而不会产生混叠。混叠当信号采样不足 (fS < 2fMAX) 时，将发生混叠。混叠属于信号失真，是由于错误地从数量不足的采样点重建低频率而导致的。混叠示波器带宽和采样率示波器带宽通常是指按 3 dB （-30% 幅度误差）衰减输入信号正弦波的最低频率。对于示波器带宽，采样原理规定所需的采样率为 fS = 2fBW。但该原理假设频率分量都在 fMAX （在此情况下是 fBW）以下，并且需要具有理想的砖墙频率响应的系统。理论上的砖墙频率响应然而，数字信号的频率分量在基本频率（方波由基本频率的正弦波和数量不限的奇次谐波组成）之上，通常，对于 1 Ghz 及以下带宽，示波器具有高斯频率响应。采样率和示波器带宽因此，实际上，示波器的采样率应为其带宽的四倍或以上：fS = 4fBW。这样就会减少混叠，并且混叠的频率分量会出现更大的衰减量。文章推荐：示波器上升时间与示波器的带宽规格密切相关的是其上升时间规格。具有高斯类型的频率响应的示波器的上升时间约为 0.35/fBW （基于 10% 至 90% 标准）。示波器的上升时间不是示波器可精确测量的最快边沿速度。它是示波器可能产生的最快边沿速度。所需的示波器带宽精确测量信号所需的示波器带宽主要由信号的上升时间而不是信号的频率决定。您可以使用以下步骤计算所需的示波器带宽：1 确定最快的边沿速度。通常可从设计中使用的已发布设备规格中获得上升时间信息。2 计算最大 “ 实际 ” 频率分量。根据 Dr. Howard W. Johnson 的著作《High-Speed Digital Design – A Handbook of Black Magic》所述，所有快速边沿都有数量不限的频率分量。但是，快速边沿的频谱中存在一个转折点（或称 “ 拐点 ”），在这个转折点上，高于 fknee 的频率分量在确定信号形状时可以忽略不计。fknee = 0.5 / 信号上升时间（基于 10% - 90% 阈值）fknee = 0.4 / 信号上升时间（基于 20% - 80% 阈值）3 对所需的精度使用倍增因数以确定所需的示波器带宽。推荐阅读：采样率与频率响应的关系采样：要求保证通过放大器的所有频谱分量都被采集到而不发生频谱混叠。被测数字信号的频率分量是无穷的。带宽和采样率的计算为了确保测量精度，示波器的带宽主要取决于信号的上升沿时间，而不是信号的频率。示波器存储深度和波形刷新率•每一个采样点必须存储到存储器，以便后续的处理和显示；•示波器的存储深度是指每个通道可以存储的数字化的点数。•存储深度：决定示波器进行一次连续采集所能得到的最长时间长度。•捕捉更长时间数据意味如果需要保持采样率就需要保存更多的采样点；•更深的存储深度可以存储更多的数字化采样点；采样率与存储深度的关系存储深度(Memory Depth)=采样率(SampleRate)×时间记录长度(Time record length)数字存储示波器的组件数字存储示波器通常具有五个主要组件：显示器垂直输入通道水平输入通道触发器模数转换器显示器用于可视化正在测量的电信号。垂直输入通道用于测量信号的振幅，而水平输入通道用于测量信号的频率。触发器用于启动和停止测量过程。DSO 操作模式数字存储示波器有两种操作模式：单次和重复. 在单次模式下，示波器采集并存储一个信号。在重复模式下，示波器连续采集和存储信号。InfiniiVision 4000 X 系列数字存储示波器的特点16 位垂直分辨率5 GSa/s 最大采样率20 M 记录长度1,000,000 wf/s 更新率2 或 4 个模拟通道加上 16 个数字通道（MSO 型号）直观的用户界面和上下文相关的帮助WaveGen 任意函数发生器（可选）12.1 英寸电容式触控显示屏（部分机型选配）USB 端口和 LAN 连接免费是德科技应用软件更新InfiniiVision 4000 X 系列具有同类产品中最高的性能，具有高达 1.5 GHz 的带宽、5 GSa/s 的采样率和 16 个数字通道（MSO 型号）。 InfiniiVision 4000 X 系列示波器提供最先进的触发功能，具有超过 21 种触发类型和模式。 7 合 1 仪器还提供可选的内置任意函数发生器、数字电压表和频率计数器。DSO 触发模式触发是导致示波器开始采集和存储信号。触发器用于确保被测量的信号是需要的，并防止示波器记录不需要的信号。一些数字示波器提供高级触发模式。他们包括延迟、峰值和窗口触发器。这些触发模式允许示波器在特定时间点开始采集和存储信号，这对于测量瞬态现象非常有用。触发模式描述延迟触发方式触发事件必须在初始触发事件之后的指定时间内发生。此模式对于捕获不频繁事件或隔离触发前和触发后事件很有用。峰值触发模式捕获具有不同幅度的重复波形。触发电平设置为峰峰值幅度的百分比，示波器在最接近触发电平的上升沿或下降沿触发。窗口触发器触发事件必须在指定的时间窗口内发生。此模式可用于捕获特定时间发生的事件或隔离触发前和触发后事件。其他触发模式包括：边沿触发脉冲宽度视频坡度备用这些触发模式在捕获特定事件或识别问题时非常有用。数字与模拟存储DSO与模拟同类产品相比有以下几个优势：数字示波器：更加准确和精确拥有更宽的动态范围可轻松连接到计算机进行存储和分析。可以测量非常快的信号，这些信号很难或不可能测量模拟示波器具有自动测量和分析采集数据的功能数字存储与其他类型的示波器数字存储示波器 (DSO) 是一种电子仪器，可将模拟信号转换为数字格式并将其存储在内存中，以便于调用和分析。读出示波器不会将电信号存储在存储器中。相反，他们在屏幕上实时显示信号。这使得读出示波器最适合用于监测目的数字荧光示波器（DPO）和数字示波器一样，也可以测量和记录电信号。然而，它们不会将信号存储在存储器中。相反，他们使用阴极射线管（CRT）*在屏幕上实时显示信号单触发示波器是测量和记录单个事件的电信号的仪器。它们通常用于生物医学工程、电信、航空航天和汽车工程随机间隔或等效时间示波器也用于生物医学工程、电信、航空航天和汽车工程。它们测量并记录单个事件的电信号与数字存储示波器相关的常用术语术语解释数字波形存储器存储数字数据。用于DSO以存储被测量的电信号时钟驱动电路用于生成用于操作DSO的时钟信号。生成控制被测电信号采集和存储的定时信号数字滤波一种信号处理类型，用于从信号中去除不需要的频率。用于DSO，通过去除噪声和其他不需要的信号来提高测量精度可重复测量可以以相同的结果重复进行的测量。数字示波器可以实现这一点，因为它们可以存储被测量的波形，并将其重新调用以进行进一步分析内存深度在样品中测量。可以存储在内存中的样本数量不断增加。现代数字示波器的存储深度接近十亿个样本。同步转换器将直流电（DC）转换为交流电（AC）的电子设备。它用于为数字示波器供电。 *阴极射线管（CRT）在一些示波器中用于显示被测量的电信号。他们使用电子束在屏幕上显示波形。是德科技发布于 2023-06-07 17:07赞同 5添加评论分享收藏喜欢收起18029163067安捷伦、是德、泰克、福禄克、安立、罗德、力科等世界品牌。关注数字示波器DLM3022：2ch，200MHz混合示波器DLM3024 4ch，200MHz数字示波器DLM3032 2ch，350MHz混合示波器DLM3034 4ch，350MHz数字示波器DLM3052 2ch，500MHz横河YOKOGAWA DLM3054示波器， 4ch，500MHz横河YOKOGAWA DLM3054示波器特点在YOKOGAWA示波器传统机型的基础上，全新推出的DLM3000提供了更高品质、更为灵活和更加易用的新功能，以提高用户的工作效率并满足当今机电一体化设计的前瞻需求。DLM3000集成了新的触摸屏操作、固态存储和高速信号处理，通过提供干净的信号、全面的处理和便捷的操作，使工作效率得到显著的提高。品质YOKOGAWA多年来始终致力于测量品质， DLM3000具有低残余噪声、多电压量程和各种实时低通滤波器，能够确保信号的真实度。灵活通道数灵活组合、存储深度选件、“功率运算”选件、包括主流汽车总线在内的串行总线功能相结合，可根据各种需求对示波器进行配置。易用触摸屏与示波器传统按键操控面板的组合可以让用户实现无缝转换，通信和存储选件则可以让用户轻松访问大型数据集。方便操作的立式设计DLM3000的触摸屏显示器位于仪器操作面板的上方。这种立式机身设计，既可以使显示器与用户视线齐平，又可以节省桌面或测试台的空间。操作面板布局直观，通道和功能的操作状态一目了然，可以迅速进行所需测量。方便设置的8.4英寸显示器可以自动或手动分踪显示各独立通道的波形，同时保持优的分辨率和动态范围。这样无论使用多少通道，都可以轻松查看所有信号的细节。 DLM3000是一款易于查看和易于操作的“紧凑型专属示波器”。电容式触摸屏，操作直观触屏式用户界面能为用户提供直观的操作。可以通过熟悉的点选、拖动，外扩/里捏操作来快速设置测量、光标、缩放框、波形显示区域等项目。传统按钮和按键的使用也很方便，因此用户可以自由切换，尽享两种控制方式的优势发布于 2023-06-07 15:35赞同添加评论分享收藏喜欢收起写回答1 个回答被折叠（为什

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模拟示波器和数字示波器的选择 - 知乎

模拟示波器和数字示波器的选择 - 知乎首发于示波器切换模式写文章登录/注册模拟示波器和数字示波器的选择麦科信科技平板示波器开创者，光隔离探头创新者！对于电子爱好者，工程师和技术人员而言，市面上种类繁多的示波器可能会让大家眼花缭乱。示波器有各种各样的参数，以及各种各样的功能，再配合上各种各样的价格，确实容易让人头大。对初学者而言，让我们忘记示波器的参数和价格还有各种各样的功能。先问自己几个问题：1.我需要带示波器外出吗？我需要一台便捷的示波器吗？我需要示波器可以带电池在户外使用吗？2.根据自己的实际工作情况，我最多需要同时测量几个信号？3.我所测量的信号电压在哪个范围，最大值和最小值是多少？4.我所测量的信号的最大频率是多少？5.我主要是测量重复性的信号，还是抓取异常信号？6.您需要对信号进行频域和时域分析吗？如果我们对上述几个问题的答案很清楚的话，那我们应该很容易筛选出合适的示波器。但如果我们对上述问题存在困惑的话，我们就应该学习一些下面的知识。模拟示波器和数字示波器的比较和差别无论是模拟示波器还是数字示波器，其作用都是用于测量信号。双方主要都是以时域为基础观察信号。由于信号在不同时间点是变化的，因此示波器里的纵横坐标轴分别代表信号的电压值和所处的时间。我们也可以从示波器的屏幕上观察到信号的异常和噪声等。数字示波器相对于模拟示波器的原理性差别，在于数字示波器是通过模数转换器把模拟信号转换成了数字信号进行处理显示的。数字示波器把信号数字化后，除了显示信号的样子，还可以对信号进行各种计算，因此数字示波器的功能也是更多。老式的模拟示波器往往采用阴极射线显像管CRT来显示信号，老的数字示波器也是采用CRT，不过目前现代化的数字示波器一般都已经采用LCD液晶显示屏了。由于这2者并没改变示波器的原理，因此业内不存在CRT示波器和LCD示波器的叫法。随着时间的推移，模拟示波器所剩下的优点，也就只有价格了。模拟示波器没有存储数据和分析波形能力，触发功能也有限，捕获单次和偶发信号的能力也不行，而且由于其内部采用了大量模拟器件，随着时间温度变化这些器件也会发生变化，因此性能也不稳定。目前，几乎所有的参数，数字示波器都开始全面超越模拟示波器了。未来，模拟示波器的淘汰几乎是不可避免的。考虑到示波器的使用寿命十分漫长，以及未来电子领域的发展，我强烈建议大家如果现在买示波器，就直接买数字示波器即可。我们来看看数字示波器的一些参数。带宽示波器的前端衰减器和放大器决定了示波器的带宽，示波器的带宽决定了示波器最大能测量的信号频率范围。按照定义，100M带宽的示波器测量100MHz频率，1V的正弦波，信号大小会衰减到0.707V。如果你拿一个50M带宽的示波器去测500M频率的正弦波，信号是绝对会失真无疑的。根据示波器带宽的理论，假设我们测量的信号最大频率在20MHz，那么购买100MHz以上带宽的示波器即可。采样率和存储深度ADC模数转换器和RAM高速存储器影响着示波器的另外两大指标：采样率和存储深度。根据奈奎斯特（Nyquist）定律，如果被测信号带宽是有限的，那么在对信号进行采样和量化时，如果采样率是被测信号带宽的2倍以上，就可以完全重建或恢复出信号中承载的信息而不会产生混叠。事实上，市面上的示波器采样率一般都在带宽的5倍以上。这里需要注意的是等效采样率和实时采样率的区别，一般价格特别低的示波器如果标注的采样率却很高，就要特别注意厂家标注的是不是等效采样率。示波器的采样率 = 存储深度 ÷ 波形记录时长所以你看，示波器的采样率是随着波形记录时长而改变的，而其改变的快慢受存储深度影响，示波器的存储深度越大，在长时间记录信号的时候，采样率就越不容易降低。垂直分辨率大多数示波器的垂直分辨率都在8位，这意味着电压值可以被分为256份，如果测量的电压在±1V范围内，那么每份最大可以被精细到7.8125mV, 这对分析数字信号来说也足够了。8位ADC的直流增益精度一般在±2到3%以内。触发示波器的触发功能乃示波器的灵魂功能，正是因为有了它，我们才可以稳定的观察波形，否则信号无时不刻在屏幕里变化，我们也就无法分析信号做出判断了。大多数示波器有的触发功能就是边沿触发，这也是最基础的。但也有一些示波器会提供更加丰富的触发方式，可以满足用户多样化的信号触发需求。测量范围一般来说，由于探头衰减比的存在，示波器能测多大电压只和示波器探头有关。比如测量上千伏的高压，就要选购高压探头，示波器标配的探头一般只能测量几百伏的峰值。但是也要注意查看示波器的通道衰减比选择，以及示波器的通道垂直档位范围。先把示波器通道衰减比打到1X，查看垂直档位范围，比如1mV/div-10V/div。然后根据示波器可以设置的通道衰减比就可以知道示波器的电压测量范围了。发布于 2020-09-11 16:30示波器赞同 31 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录示波器分享示波器相

数字示波器与模拟示波器的区别？混合信号示波器（MSO）是什么？ - 知乎

数字示波器与模拟示波器的区别？混合信号示波器（MSO）是什么？ - 知乎首发于示波器使用方法切换模式写文章登录/注册数字示波器与模拟示波器的区别？混合信号示波器（MSO）是什么？是德科技 Keysight Technologies已认证账号数字示波器与模拟示波器的区别？我们今天深入的聊聊模拟示波器，数字示波器和混合示波器的区别。模拟示波器第一种是模拟示波器，它使用阴极射线管来显示波形。屏幕上涂有荧光物质，只要被电子束集中就会发光。当连续的荧光点亮起时，您可以看到信号的再现图形。为了使示波器稳定地显示波形，必须使用触发。当显示屏上的整个波形迹线完成时，示波器会等到特定的事件发生后（例如，上升沿超过某个电压值）再次开始显示迹线。未经触发的显示画面是没有用处的，因为它显示的波形并不稳定（同样适用于下面将会讨论的 DSO 和 MSO 示波器）。模拟示波器非常实用，因为荧光点会继续发光一段时间而不会马上消失。您可以在几个彼此重叠的示波器迹线上看到信号的毛刺或不规则性。由于当电子束击中屏幕时便会显示波形，所以显示信号的亮度与实际信号的亮度有关。这使显示屏与三维显示屏类似（换句话说，x 轴代表时间，y 轴代表电压，而 z 轴则代表亮度）。模拟示波器的不足之处是无法使显示画面 “固定”，从而使波形停留较长的时间。当荧光物质不再发光时，该部分的信号也随之消失。此外，您无法自动执行波形测量，必须使用显示屏上的网格线进行手动测量。电子束在进行水平扫描和垂直扫描时存在一个速度上限，这会导致模拟示波器可显示的信号类型也十分有限。尽管模拟示波器目前还拥有不少用户，但其销量大不如前。数字示波器已经成为用户的主流选择。数字存储示波器（DSO）数字存储示波器（通常称为 DSO）是为了弥补模拟示波器的诸多不足而发明的。 DSO 输入一个信号，并通过模数转换器将其数字化。下图显示了是德科技数字示波器采用的一种 DSO 体系结构。图数字示波器的体系结构衰减器会调整波形。垂直放大器会在波形传到模数转换器（ADC）时做进一步的调整。ADC 会对收到的信号进行采样和数字转换，随后将这个数据存入存储器中。触发器会寻找触发事件，而时基会调整示波器的时间显示。在示波器显示信号之前，微处理器系统可以执行您指定的其他后期处理任务。"Keysight InfiniiVision数字式存储示波器拥有更快的波形捕获率、自动测量功能、以及集 7 种仪器功能于一身的综合功能，可以更快速地捕获更多数据。"数据以数字形式表示，可使示波器执行各种波形测量。信号可以无限期地存放在存储器中，也可打印或通过闪存、LAN、 USB 或 DVD-RW 传输到计算机中。事实上，您还能通过软件提供的虚拟前面板在计算机上控制和监测示波器。推荐阅读：什么是数字存储示波器？数字存储示波器图片数字存储示波器(DSO) 是一种测量和记录电信号的电子仪器。它将模拟信号转换成数字格式并将其存储在其数字存储器中，以便于调用和分析。数字存储示波器用于各种应用。生物医学工程师使用它们来测量来自人体的电信号，例如心跳和脑电波。电信工程师使用 DSO 测试手机和其他通信设备。航空航天工程师用它们来测试飞机部件，同时汽车工程师使用它们来测试车辆电子系统。设计工程师使用 DSO 来验证其设计的性能。数字存储示波器的组件数字存储示波器通常具有五个主要组件：显示器垂直输入通道水平输入通道触发器模数转换器显示器用于可视化正在测量的电信号。垂直输入通道用于测量信号的振幅，而水平输入通道用于测量信号的频率。触发器用于启动和停止测量过程。DSO 操作模式数字存储示波器有两种操作模式：单次和重复.在单次模式下，示波器采集并存储一个信号。在重复模式下，示波器连续采集和存储信号。InfiniiVision 4000 X 系列数字存储示波器的特点16 位垂直分辨率5 GSa/s 最大采样率20 M 记录长度1,000,000 wf/s 更新率2 或 4 个模拟通道加上 16 个数字通道（MSO 型号）直观的用户界面和上下文相关的帮助WaveGen 任意函数发生器（可选）12.1 英寸电容式触控显示屏（部分机型选配）USB 端口和 LAN 连接免费是德科技应用软件更新InfiniiVision 4000 X 系列具有同类产品中最高的性能，具有高达 1.5 GHz 的带宽、5 GSa/s 的采样率和 16 个数字通道（MSO 型号）。 InfiniiVision 4000 X 系列示波器提供最先进的触发功能，具有超过 21 种触发类型和模式。 7 合 1 仪器还提供可选的内置任意函数发生器、数字电压表和频率计数器。DSO 触发模式触发是导致示波器开始采集和存储信号。触发器用于确保被测量的信号是需要的，并防止示波器记录不需要的信号。一些数字示波器提供高级触发模式。他们包括延迟、峰值和窗口触发器。这些触发模式允许示波器在特定时间点开始采集和存储信号，这对于测量瞬态现象非常有用。触发模式描述延迟触发方式触发事件必须在初始触发事件之后的指定时间内发生。此模式对于捕获不频繁事件或隔离触发前和触发后事件很有用。峰值触发模式捕获具有不同幅度的重复波形。触发电平设置为峰峰值幅度的百分比，示波器在最接近触发电平的上升沿或下降沿触发。窗口触发器触发事件必须在指定的时间窗口内发生。此模式可用于捕获特定时间发生的事件或隔离触发前和触发后事件。其他触发模式包括：边沿触发脉冲宽度视频坡度备用这些触发模式在捕获特定事件或识别问题时非常有用。数字与模拟存储DSO与模拟同类产品相比有几个优势。数字示波器：更加准确和精确拥有更宽的动态范围可轻松连接到计算机进行存储和分析。可以测量非常快的信号，这些信号很难或不可能测量模拟示波器具有自动测量和分析采集数据的功能数字存储与其他类型的示波器数字存储示波器 (DSO) 是一种电子仪器，可将模拟信号转换为数字格式并将其存储在内存中，以便于调用和分析。读出示波器不会将电信号存储在存储器中。相反，他们在屏幕上实时显示信号。这使得读出示波器最适合用于监测目的数字荧光示波器（DPO）和数字示波器一样，也可以测量和记录电信号。然而，它们不会将信号存储在存储器中。相反，他们使用阴极射线管（CRT）*在屏幕上实时显示信号单触发示波器是测量和记录单个事件的电信号的仪器。它们通常用于生物医学工程、电信、航空航天和汽车工程随机间隔或等效时间示波器也用于生物医学工程、电信、航空航天和汽车工程。它们测量并记录单个事件的电信号与数字存储示波器相关的常用术语术语解释数字波形存储器存储数字数据。用于DSO以存储被测量的电信号时钟驱动电路用于生成用于操作DSO的时钟信号。生成控制被测电信号采集和存储的定时信号数字滤波一种信号处理类型，用于从信号中去除不需要的频率。用于DSO，通过去除噪声和其他不需要的信号来提高测量精度可重复测量可以以相同的结果重复进行的测量。数字示波器可以实现这一点，因为它们可以存储被测量的波形，并将其重新调用以进行进一步分析内存深度在样品中测量。可以存储在内存中的样本数量不断增加。现代数字示波器的存储深度接近十亿个样本。同步转换器将直流电（DC）转换为交流电（AC）的电子设备。它用于为数字示波器供电。*阴极射线管（CRT）在一些示波器中用于显示被测量的电信号。他们使用电子束在屏幕上显示波形。混合信号示波器（MSO）DSO 的输入信号属于模拟信号，通过数模转换器将其数字化。随着数字电路技术的蓬勃发展，同时监测模拟信号与数字信号变得越来越重要。鉴于此，示波器厂商着手生产能够触发和显示模拟与数字信号的混合信号示波器。这类仪器通常具备少数几个模拟通道（2 或 4）和更多的数字通道（参见下图）。图混合信号示波器的前面板输入提供了 4 个模拟通道和 8 个数字通道混合信号示波器的优点是可以触发任意组合的模拟与数字信号，并且显示以相同时基进行关联的所有信号。今天基于微控制器（MCU）、现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP）的嵌入式设计一般都会同时包含模拟信号和数字信号成分。设计工程师以往使用示波器和逻辑分析仪来测试和调试这些混合信号嵌入式设计。而现在，一类新型测量工具 — 混合信号示波器（MSO）— 能让您更好地调试这些基于 MCU、FPGA 和 DSP 的设计。那么什么是混合信号示波器，它有什么使用要求以及它如何帮助您进行测试呢？在谈到混合信号示波器 MSO 时，有几个关键的技术指标必须要注意：通道数、带宽和采样率。想要有效监测基于 MCU/FPGA/DSP 的典型设计中的各种模拟和数字 I/O 信号，满足这些要求是关键所在。您还会了解到想要有效测试和调试嵌入式设计，应在混合信号示波器 MSO 中关注的各种混合信号触发类型。“是德科技通过提供具有专门设计调试和解码能力的混合信号示波器的独特方案，解决了调试串行总线接口方面的问题，使您能够轻松地调试总线协议和器件间的相互关系，帮助您缩短调试时间、降低调试成本，使设计更快地投入生产。”什么是混合信号示波器(MSO）？混合信号示波器 MSO 是一种混合式测试仪器，它将数字存储示波器（DSO）的全部测量功能（包括自动定标、触发释抑、模拟和数字通道的无限余辉以及探头/通道偏移校正）与逻辑分析仪的部分测量功能整合在一台仪器中。使用 MSO，您将能够在同一显示屏幕上看到多个时间对齐的模拟和数字波形，如图 1 中的各示波器所示。尽管 MSO 可能缺少很多先进的数字测量功能以及完整逻辑分析仪所具有的众多数字采集通道，但对于当今的嵌入式设计调试应用而言，MSO 的一些独特优势是传统示波器和逻辑分析仪所没有的。混合信号示波器 MSO 的主要优点之一是它的使用方式，其操作方法在许多方面与示波器相同。设计和测试工程师往往不愿意使用逻辑分析仪 — 即使是需要高效调试复杂设计 — 因为学习或复习逻辑分析仪的使用方法要花费大量时间。就算工程师熟悉了逻辑分析仪的使用方法，在进行特定测量时的设置步骤也比设置示波器麻烦得多。此外，逻辑分析仪的先进测量功能对于当今许多基于 MCU、FPGA 和 DSP 的设计来说往往也过于复杂。示波器是研发环境中最常用的测试仪器。所有嵌入式硬件设计师都应基本了解如何使用示波器来测量混合信号嵌入式设计的信号质量和计时特性。但要想监测多个模拟和数字信号间的重要计时互动，2 通道或 4 通道示波器测量一般是不够用的。而这正是 MSO 的优势。由于混合信号示波器 MSO 提供“正好足够”的逻辑分析仪测量能力，而操作复杂性没有明显增加，因此是在嵌入式设计中进行调试的理想工具。如前所述，MSO 的使用方式与 DSO 一样。事实上，您可简单地把 MSO 看成是一种多通道示波器，其中的模拟通道提供高垂直分辨率（通常为 8 位），而增加的逻辑/数字通道则提供低分辨率（1 位）测量。高度综合的 MSO 混合信号测量解决方案相比于 DSO 使用更简单，波形更新速率更快，其操作方式更像是示波器而不像逻辑分析仪。波形更新速率是所有示波器的一项重要指标。速度慢和反应迟钝都会影响示波器的正常使用，无论是 DSO 还是 MSO 都不例外。因此当示波器厂商把逻辑采集通道加入 DSO 构成 MSO 时，绝不能牺牲波形更新速率。否则，传统示波器的使用方式将会受到影响。混合信号测量解决方案如果采用双机配置，或者采用 USB 之类的外部通信总线来连接逻辑接口，就有可能反应迟钝和难以使用。而 MSO 采用高度整合的硬件体系结构，不仅响应更加敏捷，用起来也容易得多。如欲详细了解波形更新速率的重要性，请下载是德科技应用指南《示波器波形更新速率决定捕获偶发事件的概率》（在本文结尾处列出）。在购买混合信号示波器 MSO 之前的评估过程中，您首先要对各厂家的印刷手册和在线文献（技术资料）中描述的工作特性和测量性能做个比较。这对于评测仪器的适用性和响应能力具有一定的参考价值；但唯一真正有效的方法还是要亲自上手，进行实际检验。典型的混合信号示波器 MSO 测量应用和要求的性能虽然混合信号示波器 MSO 非常适合用于捕获混合信号器件（如模数转换器 ADC 和数模转换器 DAC）上的模拟和数字信号，但它们的测量应用还包括验证和调试基于 MCU/FPGA/DSP 且包含嵌入式地址和数据总线的混合信号设计。下图是具有微控制器内核的典型混合信号嵌入式设计的结构图。图 2. 基于混合信号示波器 MSO的典型嵌入式设计尽管人们一般将微控制器和 DSP 视为简单的数字控制和处理器件，但当今绝大多数 MCU、 FPGA 和 DSP 实际上是包含了嵌入式模拟电路的混合信号器件。因此，需要监测和验证系统中的模拟 I/O、数字并行 I/O 端口，以及 I2C 和 SPI 等数字串行通信总线上的信号。注意，图 2 中的结构图没有给出任何地址或数据总线信号。这是因为大多数 MCU 和 DSP 的内部总线结构还包括嵌入式存储器（RAM 和 ROM）。由于现在的混合信号示波器 MSO一般有 16 个数字采集通道，因此一些工程师错误地认为 MSO 只能用于 8 位处理应用（8 位数据＋ 8 位地址 = 16 位）。但 MSO 主要用于监测模拟和数字 I/O，即通常能在基于 MCU 和 DSP 的设计中得到的所有信号。不要尝试把 MSO 中的数字采集通道数与基于内部总线的 MCU 或 DSP 中的处理位数相关联，因为它们通常没有关联关系。要监测和验证基于 8 位、16 位甚至是 32 位 MCU/DSP 的设计，16 个数字采集通道及 2 到 4 个模拟采集和触发通道一般是富富有余的。不过监测基于外部总线的设计（例如采用 32 位微处理器的计算机）中的并行地址和数据线并非混合信号示波器 MSO的主要测量应用。如果您需要捕获多个地址和数据总线的信号，以验证基于外部总线的系统中的计时和原码流，那么具有状态分析和反汇编能力的逻辑分析仪可能是更好的测量工具。但假若您还需要同时在时间上关联模拟信号和/或数字信号的模拟特征，那么多家厂商的双机解决方案（示波器＋逻辑分析仪）就要把示波器波形导入到具有时间相关显示屏幕的逻辑分析仪中。但是在您采用这种更高性能的双机测试解决方案时，也不得不接受逻辑分析仪更为复杂的操作方式，包括缓慢或单次的波形更新速率。但即使是在配有外部存储器件的 32 位系统中，具有 16 个逻辑时间通道和 2 到 4 个模拟通道的混合信号示波器 MSO 对于测量关键时间参数通常也足够用了。图 3 是使用 MSO 验证 32 位系统（IBM PowerPC 405GP）中的高速存储器件（SDRAM）建立时间的例子。使用 MSO 的码型触发功能，只需 4 个 MSO 数字通道就能完成对特定读写指令（CS、RAS、CAS、WE）的测量。再用示波器的模拟通道进一步限定在高速时钟信号的一个边沿上触发，并在特定数据信号（中间的绿色迹线）相关的 100 MHz 时钟信号（上面的黄色迹线）上进行关键的计时测量，得到该外部存储器件的建立时间为 8 ns。使用常规的 2 通道或 4 通道 DSO 无法进行这样的测量，而使用与高速示波器相连的逻辑分析仪进行这种测量则极为费时。ΔX = 8.00 ns1/ΔX = 125.00 MHZDY(1) = 0.0 V图 3. 在 32 位系统中使用混合信号示波器 MSO 进行关键的建立时间测量对于混合信号嵌入式设计中的这类信号完整性测量来说，MSO 的模拟和数字采集性能通常要远比通道数更重要。示波器模拟采集性能的最基本技术指标是带宽和采样率。为进行较为精确的模拟测量，示波器带宽至少应该是系统最高时钟速率的五倍。例如，如果需要用示波器的模拟通道监测最大触发/时钟频率为 200 MHz 的数字信号，那么为了能以适合的精度捕获到 5 次谐波，示波器的模拟带宽应达到 1 GHz。对于实时/单次测量，示波器的采样率应是示波器带宽的 4 倍或更快。如欲详细了解带宽与采样率之间的关系，请下载是德科技应用指南《采样率须知大全》和应用指南《评测您的应用所需的示波器带宽》。可惜有些示波器和逻辑分析仪的用户并未充分认识到混合信号示波器 MSO和逻辑分析仪需要具备怎样的数字采集性能。MSO 的数字采集性能与示波器的模拟采集性能应当相称，这一点非常重要。但这并不意味着它就是高性能示波器和低性能逻辑计时分析仪的简单组合。是德科技推荐 MSO 的数字/逻辑采集系统的采样率至少应达到示波器模拟采集通道带宽的两倍。在上面我们刚刚讨论的例子中，需要用 1 GHz 示波器捕获触发/时钟速率为 200 MHz 的数字信号的模拟特征，而要以适合的计时精度在 MSO 的数字/逻辑通道上捕获同一个信号，数字/逻辑通道必须达到 2 GSa/s 的采样率。当您使用逻辑/数字采集通道时，测量分辨率被限制在 ±1 个采样周期。例如，如果您打算捕获 200 MHz（周期 = 5 ns）最大触发/时钟速率的数字信号，每个高或低脉冲最窄可能为 2.5 ns （假定 50% 占空比）。这意味着如果您的 MSO 数字采集系统用 2 GSa/s 的最大速率采样，那么在任一脉冲沿上的计时测量误差可能会达到 ±500 ps，这对于时间差测量来说就是在最坏条件下达到 1 ns 峰峰值误差，即在 2.5 ns 脉冲上误差为 40%。我们相信无论是对于 MSO 还是逻辑分析仪，超过 40% 的计时误差都是无法接受的，正因如此我们推荐数字采集通道的采样率必须至少为示波器带宽的两倍。除带宽和采样率外，要考虑的另一个重要因素是探头带宽；包括模拟和数字系统探测的带宽。如果您要捕获的模拟或数字信号含有超过 500 MHz 的重要频率内容，那么需要在模拟通道上使用有源探头。同样，数字采集系统的探头也必须能够为数字系统的采样电路提供更高频率的信号，从而可靠地捕获到更高频率脉冲序列中的每一个脉冲。混合信号触发混合信号示波器 MSO 的采集通道数量越多（与 DSO 相比），就意味着您现在能够实现更多种触发方式来专门采集模拟与数字 I/O 信号的特定交互。虽然 MSO 的触发功能不像高性能逻辑分析仪那么复杂，但也远远超过标准 2 通道或 4 通道示波器的有限触发功能。当今市场上的大多数混合信号示波器 MSO 和混合信号测量解决方案至少能够在单电平并行码型触发条件下触发，有些 MSO 甚至能提供包括复位条件的双电平码型序列触发。不过，即使您使用相对简单的单电平码型触发，也会发现各种 MSO/混合信号测量解决方案在触发功能上存有巨大差异。首先非常重要的一点是，MSO 能在模拟和数字输入的组合条件下触发。对于有些松散的混合信号测量解决方案，由于其模拟通道和逻辑通道间的信号偏移极大，所以只能在采集系统的一侧或另一侧实施可靠的触发。也就是说，您只能在传统的模拟触发条件下，或仅在一种并行数字条件下触发示波器 — 而不能同时在两个条件下进行触发。MSO 应能提供混合信号触发功能，并且在触发的模拟通道和数字通道之间确保精确的时间对齐。我们在本文后面还将举例说明之所以需要在混合信号条件下进行触发，是因为这样可以使示波器在 MCU 控制的 DAC 特定输出相位上进行同步采集。混合信号示波器 MSO 的另一个重要考虑因素是它的码型触发是否包括任何类型的时间限定。除进入和/或退出触发限定外，码型触发条件还应包括最小时间限制条件。为说明这一点，一种简单的方法就是先在不稳定的跳变状态下进行触发；然后再来演示示波器可以用怎样的工具避免这种不稳定。图 4 是使用 Keysight 6000 X 系列 MSO 执行码型 CE（1100 1110）触发的示例。从显示屏的上半部分（更好地显示出信号整体图像），我们可以看到该状态。CE 和 EE 是总线上 DE 和 E4 之间的不稳定跳变状态。它很可能不是用户想要的触发条件。此时，用户可以使用示波器的时间限定菜单（Qualifier）为触发设定时间阈值，即让触发状态必须保持比规定时间更长或更短；或者保持在规定的时间范围之内或之外。为避免在跳变/不稳定的条件下触发，最短时间限定是很重要的。当并行数字信号改变状态时，切换过程可能近乎同时 — 但并非严格的同时。除了信号在非高非低时的有限上升沿和下降沿速度外，即使是在最佳设计的系统中，信号间也会有微小的时延。这意味着您的系统在信号切换时，始终存在跳变的/不稳定的信号条件。如有可能，您当然希望 DSO/MSO 或逻辑分析仪能避免在这些不稳定条件下触发。示波器（包括混合信号示波器 MSO）能够精确地在模拟触发电平/阈值跨越点触发，而逻辑分析仪通常使用基于样本的触发。基于样本的触发将产生 ± 1 个采样周期的峰峰值触发抖动/不确定度（最坏条件下峰峰值不确定度 = 2 个采样周期）。我们通过“基于样本的触发”首先让仪器对输入信号随机采样，然后根据采样数据建立触发参考点。这种类型的触发会产生明显的触发抖动，这对于某些典型逻辑分析仪可能是允许的，但对用于观察重复信号的常规示波器或 MSO 测量则都是不可接受的。图 4. 在没有最小时间限定的情况下，示波器在不稳定的跳变状态下触发。图 5 是配有混合信号选件的示波器，它能根据采样数据生成触发事件。图 6 显示了一个 Keysight 混合信号示波器 MSO 的例子，它利用模拟硬件比较器在所有模拟和数字输入信号上进行触发。图 5. 基于样本的码型触发产生了 4 ns 的触发抖动（使用配有混合信号示波器 MSO 选件的 LeCroy WaveRunner）。在这一混合信号测量实例中，各示波器都设置为在 MCU 数字输出端口的特定 8 位码型条件下进行触发。该条件与数字输入通道 D4（A4）的上升沿同步。为测量 D4（A4）信号的信号完整性，我们把示波器的一个模拟通道设置为对同一个数字信号进行“双重探测”。如您在图 5 中所见，以采样数据为基础进行数字触发的示波器产生了差不多 4 ns 的峰峰值触发抖动，这是因为它的最大数字/逻辑通道采样率只有 500 MSa/s（±1 个不确定度采样周期）。注意：在使用示波器的无限余辉显示模式时，重复模拟迹线（中间的绿色迹线）中有 4 ns 的峰峰值“拖影”。图 6 所示为使用 Keysight 混合信号示波器 MSO执行相同重复触发测量的结果，它在实时模拟比较器硬件技术的基础上生成触发事件，而不是基于样本触发。在把示波器设置为 5 ns/格时，我们就能用该示波器的无限余辉显示模式观察到非常稳定的模拟迹线，即使触发只是基于示波器的数字/逻辑通道输入而实现。我们现在就能够使用示波器的一个模拟输入通道对重复输入信号进行更精确的信号完整性测量。图 6. Keysight MSO 中的实时比较器硬件码型触发产生了极低的触发抖动。在为您的混合信号嵌入式应用评测各种 MSO/混合信号测量解决方案时，最后要考虑的一件事情是示波器是否能在串行 I/O（例如 I2C 和 SPI）的特定地址和数据传输上触发。串行 I/O 在如今的嵌入式设计中使用非常广泛。在本文的下一节中，我们会展示一个例子，其中需要进行串行触发，以便使示波器根据混合信号嵌入式设计中的串行输入命令，对特定模拟输出“线性调频”信号进行同步采集。激活和调试真正的混合信号嵌入式设计让我们现在来看看由美国加利福尼亚州奇哥市（Chico）Solutions Cubed 公司所设计的一种混合信号嵌入式产品的激活和调试过程。图 7 是该产品的结构图。这个混合信号嵌入式产品的核心是 Microchip PIC18F452/PT 微控制器，它使用内部的 16 位指令集工作。由于这种特殊的 MCU 有内部总线结构并包括一个嵌入式模数转换器（ADC），因此该混合信号器件及相应的外围电路就成为使用混合信号示波器 MSO 激活和调试嵌入式混合信号设计的极好例子。这项设计的最终目标是依据各种模拟、数字和串行 I/O 输入条件，产生不同长度、形状和幅度的模拟“线性调频”输出信号。（“线性调频”是包括特定周期数的射频脉冲模拟输出信号，在航天与国防和汽车应用中经常遇到）。图 7. 根据模拟、数字和串行 I/O 产生模拟“线性调频”输出的混合信号嵌入式设计MCU 同时监测如下三种输入，以确定输出线性调频信号的特征：1. 用 MCU 上的一个并行数字 I/O 端口监测系统控制面板的状态，从而确定输出所产生的线性调频信号的形状（正弦波、三角波、方波）。2. 通过 MCU 上的一个 ADC 输入监测加速度模拟输入传感器的输出电平，从而确定输出所产生的线性调频信号的幅度。3. 使用 MCU 上的专用 I2C 串行 I/O 端口监测串行 I2C 通信链路的状态，从而确定输出线性调频中产生的脉冲数。这一 I2C 通信输入信号由该嵌入式设计中的另一个智能子系统部件产生。根据模拟、数字和串行输入这三个状态，MCU 经过编程后向外部 8 位 DAC 连续输出一串并行信号，以生成各种幅度、形状和长度的模拟线性调频信号。DAC 的未滤波阶梯波形输出馈送至模拟低通滤波器，以平滑信号和降低噪声。这一模拟滤波器也为该输出信号引入了预先确定大小的相移。最后，MCU 通过另一个可用的数字 I/O 端口产生并行数字输出，以驱动 LCD 显示屏为用户提供系统状态信息。在这项设计中，设计/编程 MCU 的第一步是为 MCU 的 I/O 配置适当数量的模拟和数字 I/O 端口。嵌入式系统设计师要通盘考虑 MicroChip 这种特殊微控制器中模拟 I/O 数与数字 I/O 端口的权衡。在尝试对 MCU 编程以监测各种输入和产生规定的最终输出信号之前，设计团队决定最好先开发激活该嵌入式设计某一部分/某项功能的测试代码，在增加交互式的复杂性之前先验证它工作正确性和信号完整性。激活和调试的第一部分电路/第一项功能是外部 DAC 输出和输入以及模拟滤波器。为验证该电路和内部固化软件在正确工作，我们最初把 MCU 编码为产生固定幅度的连续/重复正弦波，而不考虑输入信号条件。图 8 为 Keysight InfiniiVision 系列混合信号示波器 MSO 的屏幕快照，该 MSO 同时捕获外部 DAC（MCU 数字 I/O 端口的输出）的连续数字输入，以及 DAC 的阶梯输出以及经模拟滤波的输出。由于这个特殊信号是电平相对低的输出信号，仅使用 8 位 DAC（最多 256 个电平）的 16 个电平，我们可以很方便地在示波器显示屏幕上观察该转换器的阶梯波形输出特征（绿色迹线）。把这一特定采集设置为当 DAC 输出到达其最高输出电平（屏幕中央）时触发。使用常规的示波器无法在这一特定点触发，因为示波器触发需要边沿跳变。为了在输出信号的这一点/相位处触发，我们首先依据与外部 DAC 最高输出模拟电平相一致的数字输入信号，建立简单的单电平码型触发条件。为恰好在波形的这一点上触发，设计师输入了并行二进制码型“1110 0110”。由于该 MSO 使用“时间限定”码型触发，示波器始终在规定码型的开始处触发，而绝不会在不稳定/跳变条件处触发。图 8. Keysight InfiniiVision 系列 MSO 捕获由 MCU 控制的 DAC 的并行数字输入和模拟输出。图 9. Keysight MSO 使用模拟和数字码型触发组合，在 50% 交叉点处触发图 9 显示了除了模拟触发条件之外，MSO 的另一个触发条件。在对并行数字输入信号使用码型触发时，它可设置 MSO 在 DAC 的 50% 输出电平点精确触发。如前所述，并非所有 MSO/混合信号测量解决方案都允许在模拟和数字条件组合下进行混合信号触发。但由于在相同电平（50% 上升电平和 50% 下降电平）上存在两个模拟输出条件，要与上升或下降点的触发保持一致性，所需要的不仅仅是在 8 位输入码型上的码型触发。通过另外限定在模拟通道 1 的“0”电平（顶部黄色迹线）上触发，示波器就能使用模拟和数字码型触发的组合，在所需要的相位处触发。注意，模拟信号在高于模拟触发电平时被看作“1”，在低于触发电平时被看作“0”。图 9 还显示了对滤波输出信号的自动参数测量，包括相对于未滤波 DAC 输出的幅度、频率和相移。在激活和验证了外部 DAC 和模拟滤波电路工作正常后，该设计/激活过程的下一步是进行编程，根据串行 I2C 输入产生特定数量的非重复正弦波脉冲（线性调频）。图 10 显示了使用标准的示波器边沿触发所得到的不同长度线性调频的重叠（无限余辉）。相比之下，传统示波器的边沿触发无法限定在规定长度的线性调频上进行触发。图 10. 常规示波器的边沿触发不能同步在特定长度的线性调频上进行触发。使用 I2C 触发功能，Keysight MSO 示波器就能实现在特定串行输入条件下同步开始采集。这些条件指示 MCU 产生规定长度（脉冲数）的输出线性调频。图 11 描述了示波器在 3 周期线性调频上进行触发以及在串行地址和数据内容上进行 I2C 触发的功能。数据通道 D14 和 D15 分别定义为 I2C 时钟和数据输入触发信号。实际上我们可以将 16 个数字通道或 2 到 4 个模拟示波器通道中的任意通道定义为在这两个输入信号上进行串行触发。在监测串行输入和模拟输出信号的同时，D0-D7 设置为在“总线” 叠加显示中监测外部 DAC 输入（MCU 输出）信号。图 11. 使用 Keysight MSO 中的 I2C 触发和解码功能在 3 周期线性调频上进行触发。图 12 的底部显示了时间关联的 I2C 串行解码迹线。您还能以更熟悉的表格形式（如显示屏上半部分所示）来查看串行解码。图 12. I2C 信号能以时间关联形式或是表格解码形式显示（见本屏幕上半部分）。虽然图中没有显示出来，但示波器的另一个模拟通道可以被设置为同时探测和采集来自加速度传感器的模拟输入信号，以确定输出信号的幅度。此外，您也可以使用空闲的 MSO 数字通道来监测和/或进一步限定在数字控制面板输入和/或 LCD 输出驱动器信号上进行触发。总结混合信号示波器 MSO非常适合用于调试和验证当今各种基于 MCU、FPGA 和 DSP 的混合信号设计是否正常工作。MSO 能够在一台综合仪器上同时显示时间关联的模拟和数字波形，并可在全部模拟和数字通道上实现功能强大的混合信号触发，因此能让设计人员使用他们熟悉的、类似示波器用户界面和使用方式的工具更快地调试混合信号嵌入式设计。下载嵌入式软件套件免费试用版，体验 MSO 触发和解码功能。目前市场上混合信号示波器 MSO 和综合型混合信号测量工具层出不穷，在决定购买之前，您一定要仔细评测这些仪器的测量功能和实用性。您应特别关注如下七项特性：1.混合信号示波器 MSO的使用方式应类似于您所熟悉的示波器 — 而不是像逻辑分析仪。2. MSO 应当具备示波器的全部测量功能，同时不会牺牲其他特性，例如自动定标、触发释抑、无限余辉（模拟和数字通道）以及探头/通道偏移校正等。3. MSO 要像示波器那样提供快速的波形更新速率，而不能像逻辑分析仪那样更新速率较慢。4. MSO 的数字/逻辑通道采集系统性能（采样率和探测带宽）要与示波器的模拟采集系统性能相适配。5. MSO 要能跨模拟和数字通道进行触发（混合信号触发），并具有精确的时间对齐功能。6. MSO 要能根据最小限定时间在码型上触发，避免在不稳定/跳变的数字切换条件下触发。7. MSO 要能提供基于实时模拟比较器技术的模拟和数字触发 — 而非基于样本的触发（后者会在重复模拟波形上产生显著的触发抖动）。关于使用混合信号示波器 MSO时探头负载和探头接地问题使用混合信号示波器时，您可能会遇到与探测相关的问题。这些问题体现在两个类别：探头负载和探头接地。探头负载问题通常会影响被测设备，而探头接地问题则会影响到测量仪器的数据的准确性。探头的设计将第一个问题最小化，而第二个问题可通过积累探测经验来解决。输入阻抗逻辑探头是无源探头，它提供高输入阻抗和高带宽。它们经常向示波器提供信号的一些衰减量，通常 20 dB。无源探头输入阻抗通常根据并行容量和阻抗指定。阻抗是端部电阻值和测试仪器的输入阻抗的总和（请参见下图）。容量是端部补偿电容器和电缆加上与杂散端部电容并行接地的仪器电容的系列组合。当这导致输入阻抗规格的准确型号用于直流和低频，探头输入的高频型号更有用（请参见下图）。该高频型号考虑纯端部接地电容和系列端部阻抗以及电缆的特有阻抗(Zo)。直流和低频探头等效电路高频探头等效电路两种型号的阻抗图显示在这些图中。通过将这两个图比较，您可以看到系列端部电阻和电缆的特有阻抗都明显地展开输入阻抗。杂散端部电容通常较小 (1pF)，在阻抗图上设置最终中断点。两个探头电路型号的阻抗和频率逻辑探头以上面显示的高频电路型号表示。它们设计为提供尽可能多的系列端部阻抗。通过探头端部组件的适当机械设计，杂散端部接地电容将最小化。这提供了高频的最大输入阻抗。示波器探头接地探头接地是电流从探头返回源的低阻抗路径。增加该路径的长度将在高频时创建探头输入的大共模电压。根据下列方程式，产生电压的行为就好像该路径是一个感应器：增加接地感应 (L)、增加电流 (di) 或降低转换时间 (dt) 都将导致电压增加(V)。当此电压超过示波器定义的阈值电压时，将出现错误的数据测量。将一个探头接地与许多探头共享将强制流向每个探头的所有电流返回时流经该探头（其接地返回被共用）的共用接地感应。结果是在上面的方程式中电流增大 (di)，且根据转换时间 (dt)，共模电压可能增加到一个会产生错误数据的水平。共模输入电压模型除共模电压外，长接地回路也会降低探头系统的脉冲保真度。上升时间增加，振铃由于探头输入处的干燥 LC 电路也会增加。因为数字通道显示重建了波形，它们不会显示振铃和扰动。通过检查波形显示，您不会发现接地问题。事实上，可能通过杂乱的毛刺或矛盾的数据测量发现问题。使用模拟通道来查看振铃和扰动。最佳探测习惯由于变量 L、di 和 dt，您可能无法确定在测量设置中有多少余量。下面指导您样成好的探测习惯：• 如果使用组中的任意通道捕获数据，每个数字通道组（D15–D8 和 D7–D0）的接地导线应该连接到被测设备的接地。• 在嘈杂的环境中捕获数据时，除了通道组的接地之外，应该使用每三个数字通道探头的接地。• 高速定时测量（上升时间 < 3ns）应该使用每个数字通道探头自己的接地。设计高速数字系统时，您应该考虑设计直接面向仪器探头系统的专用测试端口。这将使得测量设置更容易并可重复用来获取测试数据。01650-61607 16 通道逻辑探头和 01650-63203 端子适配器的设计可以更容易地连接到工业标准 20 针电路板连接器。电缆是 2m 逻辑分析仪探头电缆，端子适配器可通过一个非常方便的软件包提供正确的 RC 网络。文章推荐：您需要哪款示波器探头？是德科技为 InfiniiVision 和 Infiniium 系列示波器提供了广泛的电压、电流和光探测解决方案。请浏览该指南，查看哪种探头更适合您的测试需求。是德科技编辑于 2023-04-08 16:57・IP 属地日本示波器赞同 8添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录示波器使用方法介绍是德科技(原安捷伦)示波器的使用方法

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数字示波器原理及优缺点介绍

最新更新时间：2016-04-25来源: eefocus关键字：数字示波器波形数据分析

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数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。下面小编为大家介绍数字示波器的原理及其优缺点，帮助大家进一步的认识和了解数字示波器：

数字示波器原理：

利用电子束打在涂有荧光物质的屏面上产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

数字示波器优缺点

优点

1.体积小、重量轻，便于携带，液晶显示器。

2.可以长期贮存波形，并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析

3.特别适合测量单次和低频信号，测量低频信号泵挥心。

4.更多的触发方式，除了模拟示波器不具备的预触发，还有逻辑触发、脉冲宽度触发等

5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接，可以打印、存档、分析文件

6.有强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数

缺点

1.失真比较大，由于数字示波器是通过对波形采样来显示，采样点数越少失真越大，通常在水平方向有512个采样点，受到最大采样速率的限制，在最快扫描速度及其附近采样点更少，因此高速时失真更大。

2.测量复杂信号能力差，由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化，使得很多波形细节信息无法显示出来，虽然有些可能具有两个或多个亮度层次，但这只是相对意义上的区别，再加上示波器有限的显示分辨率，使它仍然不能重现模拟显示的效果。

3.可能出现假象和混淆波形，当采样时钟频率低于信号频率时，显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。

关键字：数字示波器波形数据分析

编辑：什么鱼引用地址：数字示波器原理及优缺点介绍

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