示波器有哪些重要的性能指標(biāo)，采樣率，存儲(chǔ)深度，帶寬等

重要的示波器性能指標(biāo) 

許多示波器性能指標(biāo)會(huì)顯著影響儀表的性能，進(jìn)而影響準(zhǔn)確測(cè)試器件的能力。 本節(jié)將介紹這些指標(biāo)的基礎(chǔ) 知識(shí)。 這些內(nèi)容還將幫助您熟悉示波器術(shù)語，并讓您在選擇最適合的示波器時(shí)做出明智決定。 

帶寬 

帶寬是示波器最重要的一個(gè)特性，因?yàn)樗甘玖耸静ㄆ鞯念l域范圍。 換言之，它決定了能夠準(zhǔn)確顯示和測(cè) 試的信號(hào)范圍（在頻率方面）。 帶寬以 Hz 為單位。 如果帶寬不足，示波器就無法準(zhǔn)確顯示實(shí)際信號(hào)。 例 如，信號(hào)的幅度可能不正確，邊緣可能不清晰，波形細(xì)節(jié)可能丟失。 示波器的帶寬是輸入信號(hào)衰減 3dB 時(shí) 的最低頻率。 還有一種方法可以用來查看帶寬：如果您在示波器中輸入一個(gè)純正弦波，帶寬就是所顯示的 幅度是實(shí)際信號(hào)幅度的 70.7% 時(shí)的最小頻率。 

通道數(shù)

通道指的是示波器的獨(dú)立輸入端。 示波器通道的數(shù)量通常在 2 到 20 個(gè)之間。 通常情況下有 2 個(gè)或 4 個(gè)通 道。 通道承載的信號(hào)類型也不同。 某些示波器只有數(shù)字通道（這些儀表被稱為 DSO，即數(shù)字信號(hào)示波 器）。 還有一些被稱為混合信號(hào)示波器（MSO），它們既有模擬通道，又有數(shù)字通道。 例如，Keysight  InfiniiVision 系列 MSO 有 20 個(gè)通道，其中 16 個(gè)是數(shù)字通道和，4 個(gè)是模擬通道。 確保有足夠的通道用于您的應(yīng)用至關(guān)重要。 如果有兩個(gè)通道，但需要同時(shí)顯示四個(gè)信號(hào)，顯然就會(huì)出現(xiàn)問 題。

采樣率 

示波器的采樣率就是示波器每秒可以采集的樣本數(shù)。 建議示波器的采樣率至少應(yīng)達(dá)到其帶寬的 2.5 倍。 不 過，在理想情況下，采樣率應(yīng)達(dá)到帶寬的 3 倍或更高。 評(píng)測(cè)示波器宣稱的采樣率技術(shù)指標(biāo)時(shí)，需要格外小心。 制造商通常將示波器可以達(dá)到的采樣率稱為最大采 樣率，但有時(shí)候這個(gè)最大采樣率只有在使用一個(gè)或兩個(gè)通道時(shí)才可能達(dá)到。 

如果同時(shí)使用更多通道，采樣 率可能就會(huì)降低。 因此，您最好確認(rèn)一下在保持指定的最大采樣率時(shí)可以使用多少通道。 如果示波器的采 樣率過低，您在示波器上看到的信號(hào)就會(huì)不太準(zhǔn)確。 例如，假如要查看波形，但采樣率較低，示波器每個(gè) 周期就只能生成兩個(gè)點(diǎn)（圖 26）。 

對(duì)于同一個(gè)波形，采樣率增加后，每個(gè)周期可以采樣七次（圖 27）。 顯然，每秒采樣數(shù)越大，波形顯示越清晰、越準(zhǔn)確。 如果我們?cè)谏鲜鍪纠胁粩嘣黾硬ㄐ蔚牟蓸勇?，最終 采樣點(diǎn)看起來幾乎就是連續(xù)的。 事實(shí)上，示波器通常會(huì)在采樣點(diǎn)之間使用 sin（x）/x 插值。

存儲(chǔ)器深度 

如前所述，數(shù)字示波器使用 A/D（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器來數(shù)字化輸入波形。 然后，將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在示波 器的高速存儲(chǔ)器中。 存儲(chǔ)器深度是指確切能夠存儲(chǔ)多少個(gè)樣本或點(diǎn)，以及可以存儲(chǔ)多長時(shí)間。 存儲(chǔ)器深度對(duì)于示波器的采樣率有著重要作用。 在理想情況下，無論示波器采用什么設(shè)置，采樣率都會(huì)保 持恒定。 

不過，這種示波器需要巨大的存儲(chǔ)空間，才能實(shí)現(xiàn)大的時(shí)間/網(wǎng)格設(shè)置，所以造價(jià)高昂，會(huì)嚴(yán)重影 響且限制能負(fù)擔(dān)的起的客戶的數(shù)量。 反之，采樣率會(huì)隨著時(shí)間范圍的增加而降低。 存儲(chǔ)器深度很重要，因?yàn)槭静ㄆ鞯拇鎯?chǔ)器深度越大，能在全采樣速度下捕獲波形的時(shí)間就越長。 

從數(shù)學(xué)意義上來看，可以用下面 的公式來表達(dá)這一點(diǎn)： 存儲(chǔ)器深度 = （采樣率）*（顯示時(shí)間） 因此，如果想要以高分辨率觀察兩點(diǎn)之間的長周期，就需要深存儲(chǔ)器。 另外，當(dāng)示波器采用最深存儲(chǔ)器深 度設(shè)置時(shí)，檢查示波器的響應(yīng)性能也很重要。 在這種模式下，示波器的波形捕獲率性能通常會(huì)嚴(yán)重下降， 因此，許多工程師只在必要時(shí)才使用深存儲(chǔ)器。

波形捕獲率 

波形捕獲率是指示波器可以采集和更新波形顯示的速率。 雖然在人眼看來，示波器顯示的是“實(shí)時(shí)”波 形，但這是因?yàn)楦滤俾侍?，人眼無法察覺到變化。 實(shí)際上，在波形采集之間存在著一些死區(qū)時(shí)間（圖 28）。 在這段靜寂時(shí)間內(nèi)，一部分的波形并未顯示在示波器上。 

因此，如果在其中某個(gè)靜寂時(shí)刻發(fā)生了一 些罕見事件或毛刺，您將看不到它。 由此可看出，快速的波形捕獲率為何很重要。 波形捕獲率越快，死區(qū)時(shí)間就越短，這意味著捕獲罕見事件 或毛刺的概率就越高。 例如，假設(shè)您正在顯示一個(gè)每 50000 個(gè)周期才出現(xiàn)一次毛刺的信號(hào)。 如果示波器的波形捕獲率為每秒 100000 個(gè)波形，那么您平均每秒就能捕獲這個(gè)毛刺兩次。 

反之，如果示波器的波形捕獲率為每秒 800 個(gè) 波形，那么平均需要一分鐘才能捕獲一次。 這個(gè)觀察時(shí)間就太長了。 對(duì)于波形捕獲率技術(shù)指標(biāo)，需要仔細(xì)閱讀。 一些制造商需要采用特定的采集模式才能達(dá)到其宣傳的波形捕 獲率技術(shù)指標(biāo)。 這些采集模式可能會(huì)嚴(yán)重限制示波器在存儲(chǔ)器深度、采樣率和波形重建等方面的性能。 因 此，當(dāng)示波器以最大波形捕獲率顯示波形時(shí)，最好檢查一下示波器在此時(shí)的性能。