示波器自從(cong) 問世以來，它一直是最重要、最常用的電子測試儀(yi) 器之一。由於(yu) 電子技術的發展，示波器的能力在不斷提升，其性能與(yu) 價(jia) 格也五花八門，市場參差不齊。示波器看似簡單，但如何選擇，也存在許多問題。本文根據多年的經驗，結合北京海洋興(xing) 業(ye) 科技有限公司選型指南，從(cong) 幾個(ge) 方麵告知您在選擇示波器時應注意的問題：

    一、了解您需要測試的信號

您要知道用示波器觀察什麽(me) ？您要捕捉並觀察的信號其典型性能是什麽(me) ？您的信號是否有複雜的特性？您的信號是重複信號還是單次信號？您要測量的信號過渡過程的帶寬，或者上升時間是多大？您打算用何種信號特性來觸發短脈衝(chong) 、脈衝(chong) 寬度、窄脈衝(chong) 等？您打算同時顯示多少信號？您對測試信號作何種處理？

二、選擇示波器的核心技術差異：模擬（DRT）、數字（DSO）、還是數模兼合（DPO）

傳(chuan) 統的觀點認為(wei) 模擬示波器具有熟悉的控製麵板，價(jia) 格低廉，因而總覺得模擬示波器 “ 使用方便 ” 。但是隨著 A/D 轉換器速度逐年提高和價(jia) 格不斷降低，以及數字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限製的測量功能，數字示波器已獨領風騷。但是數字示波器顯示具有三維的缺陷、處理連續性數據慢等缺點，需要具有數模兼合技術的示波器，例 DPO 數字熒光示波器。
    
三、確定測試信號帶寬

帶寬一般定義(yi) 為(wei) 正弦波輸入信號幅度衰減到 -3dB 時的頻率，即幅度的70.7% 。帶寬決(jue) 定示波器對信號的基本測量能力。如果沒有足夠的帶寬，示波器將無法測量高頻信號，幅度將出現失真，邊緣將會(hui) 消失，細節數據將被丟(diu) 失；如果沒有足夠的帶寬，得到的信號所有特性，包含響鈴和振鳴等都毫無意義(yi) 。

一個(ge) 決(jue) 定您所需要的示波器帶寬有效經驗—— “5倍經驗準則”：將您要測量的信號最高頻率分量乘以5，使測量結果獲得高於(yu) 2%的精度。

在某些應用場合，您不知道你的感興(xing) 趣的信號帶寬，但是您知道它的最快上升時間，這時頻率響應用下麵的公式來計算關(guan) 聯帶寬和儀(yi) 器的上升時間： Bw=0.35/信號的最快上升時間。

數字示波器帶寬有兩(liang) 種類型：重複（或等效時間）帶寬和實時（或單次）帶寬。重複帶寬隻適用於(yu) 重複的信號，顯示來自於(yu) 多次信號采集期間的采樣。實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的最高頻率，且當捕捉的事件不是經常出現或瞬變信號時就更為(wei) 重要，實時帶寬與(yu) 采樣速率緊密聯係。

帶寬越高越好，但是更高的帶寬往往意味著更高的價(jia) 格，因此應按照預算來選擇您要觀察的信號頻率成分。

四、A/D轉換器的采樣速率（或采樣速度）

單位為(wei) 每秒采樣次數（ S/s ），指數字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣速率越快，所顯示的波形的分辨率和清晰度就高，重要信息和事件丟(diu) 失的概率就越小。

如果需要觀測較長時間範圍內(nei) 的慢變信號或低頻信號，最小采樣速率就發揮了作用，為(wei) 了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數，需要調整水平控製旋鈕，而所顯示的采樣速率也將隨著水平調節旋鈕的變化而變化。

如何計算采樣速率？計算方法取決(jue) 於(yu) 所測量的波形類型，以及示波器所采用的信號重建方式，例正弦插入法，矢量插入法等。為(wei) 了準確地再現信號並避免混淆，奈奎斯定理規定：信號的采樣速率必須不小於(yu) 其最高頻率成分的兩(liang) 倍。然而，這個(ge) 定理的前提是基於(yu) 無限長時間和周期連續的信號。由於(yu) 示波器不可能提供無限時間的記錄長度，而且從(cong) 定義(yi) 上看，低頻幹擾是不連續的，也不是周期的，所以采用兩(liang) 倍於(yu) 最高頻率成分的采樣速率通常是不夠的。

實際上，信號的準確再現取決(jue) 於(yu) 其采樣速率和信號采樣點間隙所采用的插值法，即波形重建。一些示波器會(hui) 為(wei) 操作者提供以下選擇：測量正弦信號的正弦插值法，以及測量矩形波、脈衝(chong) 和其他信號類型的線性插值法。

有一個(ge) 比較采樣速率和信號帶寬時很有用的經驗法則：如果您正在觀察的示波器有內(nei) 插（通過篩選以便在取樣點間重新生成），則（采樣速率 / 信號帶寬）的比值至少應為(wei) 4∶1 ；無正弦內(nei) 插時，則應采取 10∶1 的比值。

五、屏幕刷新率也稱為(wei) 波形更新速度

所有的示波器都會(hui) 閃爍，示波器每秒鍾以特定的次數捕獲信號，在這些測量點之間將不再進行測量，這就是波形捕獲速率，也稱屏幕刷新率，表示為(wei) 波形數每秒（ wfms/s ）。一定要區分波形捕獲速率與(yu) A/D采樣速率的區別。采樣速率表示示波器在一個(ge) 波形或周期內(nei) A/D采樣輸入信號的頻率 ; 波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度。波形捕獲速率取決(jue) 於(yu) 示波器的類型和性能級別，且有著很大的變化範圍。高波形捕獲速率的示波器將會(hui) 提供更多的重要信號特性，並能極大地增加示波器快速捕獲瞬時的異常情況，如抖動、矮脈衝(chong) 、低頻幹擾和瞬時誤差的概率。

一般來講，模擬示波器由於(yu) 電路簡單，其屏幕刷新率較高，而數字存儲(chu) 示波器（ DSO ）使用串行處理結構每秒鍾可以捕獲 10 到 5000 個(ge) 波形。為(wei) 了改變數字示波器屏幕刷新率低的問題，數字熒光示波器采用並行處理結構，可以提供更高的波形捕獲速率，有的高達每秒數百萬(wan) 個(ge) 波形，大大提高了捕獲間歇和難以捕捉事件的可能性，並能讓您更快地發現信號存在的問題。

六、選用適當的存儲(chu) 深度，也稱記錄長度

存儲(chu) 深度是示波器所能存儲(chu) 的采樣點多少的量度。如果您需要不間斷的捕捉一個(ge) 脈衝(chong) 串，則要求示波器有足夠的存儲(chu) 器以便捕捉整個(ge) 事件。將所要捕捉的時間長度除以精確重現信號所須的采樣速率，可以計算出所要求的存儲(chu) 深度。

存儲(chu) 深度與(yu) 采樣速率密切相關(guan) 。您所需要的存儲(chu) 深度取決(jue) 於(yu) 要測量的總時間跨度和所要求的時間分辨率。

現代的示波器允許用戶選擇記錄長度，以便對一些操作中的細節進行優(you) 化。分析一個(ge) 十分穩定的正弦信號，隻需要 500 點的記錄長度；但如果要解析一個(ge) 複雜的數字數據流，則需要有一百萬(wan) 個(ge) 點或更多點的記錄長度。

在正確位置上捕捉信號的有效觸發，通常可以減小示波器實際需要的存儲(chu) 量。

七、根據需要選擇不同的觸發功能

示波器的觸發能使信號在正確的位置點同步水平掃描，使信號特性清晰。觸發控製按鈕可以穩定重複的波形並捕獲單次波形。#p#分頁標題#e#

大多數用示波器的用戶隻采用邊沿觸發方式，如果擁有其它觸發能力在某些應用上是非常有用的，特別是對新設計產(chan) 品的故障查尋，先進的觸發方式可將所關(guan) 心的事件分離出來，找出您關(guan) 心的非正常問題，從(cong) 而最有效地利用采樣速率和存儲(chu) 深度。

現今有很多示波器，具有先進的觸發能力。觸發能力主要圍繞三個(ge) 方麵：①有關(guan) 垂直方向的幅度，例瞬態尖峰觸發、過脈衝(chong) 或短脈衝(chong) 觸發等；②有關(guan) 水平方向的與(yu) 時間有關(guan) 的觸發，例脈衝(chong) 寬度、窄脈衝(chong) 、建立/保持時間等設定時間寬度的觸發形式；③擴展和常規觸發功能的組合能力，例對視頻信號或其它難以捕捉的信號，通過時間和幅度組合設置觸發條件進行觸發。觸發能力的提高，可以大提高測試過程的靈活性，並簡化工作，尤其現今的示波器對數據總線的觸發能力大大提高，例CAN，I²C等。

八、通道能力，包括通道數量和通道對地的懸浮能力和通道之間的隔離能力

您需要的通道數取決(jue) 於(yu) 您的應用，對於(yu) 通常的經濟型故障查尋應用，需要的是雙通道示波器，然而要求觀察若幹個(ge) 模擬信號的相互關(guan) 係，將需要一台 4 通道示波器，許多工作於(yu) 模擬與(yu) 數字兩(liang) 種信號的係統工程師可以選擇混合信號示波器（MSO），它將邏輯分析儀(yi) 的通道計數及觸發能力與(yu) 示波器的較高分辨率綜合到具有時間相關(guan) 顯示的單一儀(yi) 器中。如果您測量三相電，可控矽等有源器件或線路，兩(liang) 端之間沒有絕對的零點，即所謂的浮地信號，這時候從(cong) 操作安全和精度出發，應選用隔離通道示波器；如果比較多通道的時序和相移，應選用兩(liang) 通道以上示波器，這時通道之間的隔離更顯重要。

九、對異常現象的捕獲

三個(ge) 主要因素影響著示波器顯示日常測試與(yu) 調試中所遇到的未知和複雜信號的能力：屏幕刷新速率、波形捕獲方式和觸發能力。波形捕獲模式有：采樣模式、峰值檢測模式、高分辨率模式、包絡模式、平均值模式等。屏幕刷新速率指給您關(guan) 於(yu) 示波器對信號和控製的變化反應快慢，使用峰值檢測有助於(yu) 在較慢的信號中捕捉快速信號的峰值。

十、示波器的性能和指標

示波器的指標有很多：如垂直靈敏度、掃描速度、垂直精度、時間基準、垂直分辨率等等。示波器的性能取決(jue) 品牌的質量，關(guan) 鍵在於(yu) 質量、穩定性和校準服務等。

十一、分析功能有助於(yu) 您事半功倍

數字示波器的最大優(you) 點是它們(men) 能得到的數據進行測量，且按一下按鈕即可實現各種分析功能。雖然可利用的功能因廠家和型號而異，但它們(men) 一般包括頻率、上升時間、脈衝(chong) 寬度等測量，有些示波器還提供很多分析模塊，例FFT、功率分析、高級數學運算等超常功能。

十二、相應配套的附件和探頭

容易忘記的一點是，當裝上探頭時，它就成為(wei) 整個(ge) 測試電路的一部分了，結果探頭將造成電阻性、電容性和電感性負載，使示波器呈現出與(yu) 被測對象不同的測量結果。因此，針對不同應用配有相應的探頭，然後選擇其中一種，使負載效應最小，使信號得到最精確的複現。由於(yu) SMT 元件的發展，連接更困難，使用不同的附件滿足特殊需要。詳細見北京海洋興(xing) 業(ye) 科技有限公司專(zhuan) 業(ye) 文章“走向更好的測量，合理地選擇探頭和附件”。

十三、示波器的操作性能

很顯然，如果您不能訪問各種功能，或者要花很多時間去學習(xi) 它們(men) ，那麽(me) 您的示波器將價(jia) 值不大，適當的培訓和中文操作界麵會(hui) 使您突破使用上的障礙。

十四、示波器的數據管理和通訊能力

對測量結果的分析非常重要。將信息和測量結果在高速通信網絡中便捷地保存和共享變得日益重要。

示波器的互聯性提供對結果的高級分析能力並簡化結果的存檔和共享。示波器通過各種接口（ GPIB 、 RS-232 、 USB 或以太網）和網絡通信模式提供一係列的功能和控製方式。

十五、示波器功能的擴展性

為(wei) 了不斷適應需求變化。示波器功能最好可以隨機擴展：
    ○ 增加通道的內(nei) 存以分析更長的記錄長度
    ○ 增加麵對具體(ti) 應用的測量功能
    ○ 有一整套兼容的探頭和模塊，加強示波器的能力
    ○ 同通用第三方的 Windows 兼容的分析軟件協同工作，例如 OIscope 示波器軟件。
    ○ 增加附件，如電池組和機架固定件等。