如何選擇合適的示波器？需要注意哪些事項？

由于你日復(fù)一日的依賴于示波器，所以選用恰能滿足你要求的示波器的確是一重要任務(wù)。對不同廠商提供的示波器技術(shù)指標(biāo)及特點進(jìn)行期比較不僅費時而且容易混淆。本文所列出的諸項步驟可以幫助你加加快選擇的過程并克服某些共同錯誤。不論你考慮哪一種品牌的示波器，安泰示波器維修教您幾步能幫助你客觀評價儀器的性能。
在讀完下面列出的十個步驟之后，你將獲得你可能選擇到并且能滿足你應(yīng)用要求的示波器的有關(guān)信息。
在開始選擇示波器之初，你心中已大概有一價格范圍。示波器的價格取決于多方面因素，包括帶寬、采樣率、通道數(shù)以及存儲深度等。如果你只以價格為依據(jù)來購買，zui終你有可能買不到你所需要的性能。所以如果僅考慮價格因素，你可以考慮租用一臺示波器或者買一臺二手設(shè)備。
1、確定你需要模擬還是數(shù)字示波器？
數(shù)字示波器和模擬示波器各有其優(yōu)缺點?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字正確選用示波器的十個步驟示波器功能更強，響應(yīng)更快而且價格也逐漸降低。這些優(yōu)勢使得模擬示波器很難與*的數(shù)字示波器相匹敵。
模擬示波器的優(yōu)點：
控制均很熟悉
對實時調(diào)整即時更新顯示
對諸如垂直靈敏度，時基掃描速度，跟蹤位置以及觸發(fā)電平等常用調(diào)接可以進(jìn)行直接專門控制
價格低
模擬示波器的缺點：
精度低
顯示閃爍并且/或者顯示模糊
無預(yù)觸發(fā)觀測能力
帶寬局限于一定范圍之內(nèi)
測量能力較弱
數(shù)字示波器的優(yōu)點：
顯示可存儲
測量精度高
亮度高，在任何虛擬水平掃速下聚集都很好
有預(yù)觸發(fā)觀測能力
峰值，毛刺檢測
自動測量
可與計算機、打印機、繪圖儀連接
具有波形運算能力，波形數(shù)學(xué)函數(shù)運算功能
有平均和無限余輝顯示模式
自校準(zhǔn)
數(shù)字示波器的缺點：
價格可能比較高
操作可能不太直觀；（因為功能比較多）
針對你的應(yīng)用要求，對模擬及數(shù)串示波器缺點進(jìn)行權(quán)衡比較，如果你覺得只有數(shù)字示波器才能提供你所需要的能力，請繼續(xù)閱下面的各個步驟！
2、確定你對帶寬的要求
測量交流波形的儀器通常都一頻率上限，如果波形的頻率在此之上則測量精度會變差。這頻率上限就是儀器的帶寬。
通常用儀器響應(yīng)降低3bB處的頻率來定義，你所需儀器帶寬的數(shù)值取決于被測信號的特征以及你希望得到的測量精度。
示波器有兩重類型的寬度，即重復(fù)（或模擬）帶寬及實時帶寬。很多數(shù)字示波器提供的模擬帶寬比其基本采樣率要高。這一點是可能的，如果一信號重復(fù)出現(xiàn)，示波器并不一定要在一次完成所有的采集，而可以通過在每—次觸發(fā)發(fā)生時獲取波形的一部分，在多次循環(huán)觸發(fā)之后構(gòu)成顯示波形?。(這過程通常很快，以致你不會注意到它的發(fā)生)，重復(fù)帶寬指標(biāo)獨立于示波器的采樣速率。事實上，這一指標(biāo)通常用來衡量示波器模擬放大器部分的帶寬。?
實時帶寬適用于非重復(fù)或單次信號。示波器在一次觸發(fā)過程中完成數(shù)字化，所以實時帶寬取決于示波器的采樣率，采樣率與帶寬之間的比值不是固定的。如果示波器有數(shù)字重構(gòu)能力，這比值接近于4：1，如果沒有重構(gòu)，這比值通常是10：l。
有關(guān)采樣速率部分可以參考第四個步驟。很多波形中包含的重要頻率成分比波形的基頻高出很多倍。例如，方波中包含個少比信號基頻高出十倍的頻率。高帶寬示波器能使你更地觀測這些高頻成分。
下面圖示的屏幕圖形說明了50?MHz的方波在不同的四種示波器上進(jìn)行觀測的結(jié)果：
500MHz的示波器地顯示了其中的高頻成分，并且地表示了上升時間。150?MHz示波器的顯示中則丟失了高頻信號
通常的細(xì)節(jié)，顯示的上升時間較真實值慢了很多，100?MHz的示波器則使上升時間看起來變得更慢。同時，你還以看到幅值的衰減。示波器帶寬方波信號的基頻還要低的時候，顯示的波形已面日個非。
作為一基本準(zhǔn)則，你所使用示波器的帶寬應(yīng)至少高出被測信號中的zui高頻率三倍。?如果你需要更高的精度，那么要求的帶寬將更高。雖然的幅值測量并不*取決于頻率響應(yīng)，但是仍要求示波器的帶寬高出被測信號頻率十倍。
對于典型測量，上升時間與帶寬之間的關(guān)系可以近似為：Tr=0．35／3dB帶寬。對于定時測量，信號上升時間與示波器上升時間的比值越高，則測量誤差越小。
簡言之，如果你擁有帶寬越高的示波器(上升時間越快)，那么你的測量結(jié)果也就越。
你應(yīng)該牢記下面幾點：
探頭將影響測量精度，
某些示波器所列出的zui高帶寬指標(biāo)只局限于某一特定的電壓范圍，或者只在50歐姆輸入時才具有。
模擬示波器的帶寬很少能高于400?MHz，而某些數(shù)字示波器具有超過50GHz的帶寬。
3．確定你所需要的通道數(shù)
一般來講，你所需要的通道數(shù)取決于被測對象。目前以雙通道示波器zui為流行。然而對大多數(shù)工程師來講，對于某些應(yīng)用，四通道示波器更為有用。
下面幾點應(yīng)該予以考慮：
你需要在同一觸發(fā)事件捕獲多通道信號嗎?如果是這樣的話，請選用每個通道可以同時采樣或獨立A／D變換的示波器。如果你觀測的信號是重復(fù)信號，那么就不一定要求同時采集了。
某些示波器是2+2形式的，也就是說，其中兩個通道是全功能的，而另外兩個通道是衰減范圍受?限制的輔助通道。在這種情況下，兩個A／D變換器由四個通道共享。輔助通道在你觀測數(shù)字信號時可以提供額外的靈活性。
對于雙通道示波器，外觸發(fā)可能很有用處。它可以用一無需觀測的信號作為外觸發(fā)源，而不占用示波器的輸入通道。
如果你要進(jìn)行數(shù)字定時測量，要求超過四個通道的示波器時，你不妨考慮使用邏輯分析儀。盡管此時你放棄了測量的垂直分辨率，但你獲得了多個通道以及額外的觸發(fā)及分析能力。
4．確定你所需要的采樣速率
對于單次信號測量，zui關(guān)鍵的性能指標(biāo)是采樣速率，即示波器對于輸入信號進(jìn)行“快速拍照”的速率。高采樣速率可以產(chǎn)生高實時帶寬以及高的實時分辨率。
大多數(shù)示波器生產(chǎn)廠商采用采樣速率與實時帶寬為4：l(如果采用數(shù)字重構(gòu)技術(shù))或10：1(沒有數(shù)字重構(gòu))的比例來防止出現(xiàn)假波。
某些示波器提供了獨立控制采樣速率的功能，這樣你可以同時調(diào)節(jié)采樣速率和屏幕顯示的數(shù)據(jù)量(時基)，使二者設(shè)置不必互相牽制。這一特征可以使你保持你所希望的時間分辨率來觀測波形。
你應(yīng)該牢記下面幾點：
示波器的標(biāo)稱采樣速率可能只適用于單通道采樣。某些示波器在多通道均處于工作狀態(tài)時采樣率將降低。這樣由于改變了示波器的采樣速率與信號帶寬之間的關(guān)系，所以增加了出現(xiàn)假波的可能性。
由于記錄長度的限制，大多數(shù)示波器只在zui快水平掃速條件下才以zui大速度采樣。在水平掃速變慢時，采樣速率將降低。
在捕捉單次事件時，應(yīng)同時考慮存儲深度和采樣速率的重要性。如果你需要不間斷連續(xù)觀測，你需要擁有既可以保持很高的時間分辨率，又具有足夠的內(nèi)存來存儲整個事件的示波器。
示波器的采樣速率與顯示更新速率無關(guān)。
5、確定你所需要的存儲深度
你所需要的示波器存儲深度取決于要求的總時間測量范圍以及要求的時間分辨率。如果你想以高分辨率存儲長時間段信號，那么你需要選擇深存儲示波器。這樣，你可以在水平掃描速度低的情況下，采用高采樣速率。由此將大大減少出現(xiàn)假波的機會，并且獲得更多的波形細(xì)節(jié)信息。
下列算式可以幫助你計算你所希望的存儲深度。
存儲深度＝時間范圍／分辨率
深存儲的缺點是由于示波器需要處理更多的數(shù)據(jù)，所以響應(yīng)速度將變慢。?
6、考察評估觸發(fā)能力
很多通用示波器用戶習(xí)慣于采用邊沿觸發(fā)。在某些應(yīng)用場合，如果示波器具有其它觸發(fā)能力，你將會發(fā)現(xiàn)它對你的測量會很有幫助。*的觸發(fā)功能可以隔離出你所希望觀測的事件。在數(shù)字應(yīng)用領(lǐng)域，使示波器觸發(fā)在多通道之間的特定模式對解決問題很有用處。此外，狀態(tài)觸發(fā)可以用來使模式觸發(fā)與外時鐘沿同步。毛刺觸發(fā)在正或負(fù)毛刺發(fā)生的時刻或者一脈沖寬于或窄于設(shè)定的寬度。這些特征對故障查錯尤其重要，觸發(fā)在錯誤發(fā)生的時刻，觀察前向事件(采用延時或水平位置旋鈕)來確定問題產(chǎn)生的原因。如果需要更的邏輯觸發(fā)功?能，你仍然可以考慮采用邏輯分析儀。
電視信號觸發(fā)可以觸發(fā)在場以及你需要觀測的特定行上。在某些示波器上，該特征是選項功能。
7、評價毛刺捕捉能力
三個重要因素影響示波器的毛刺捕捉能力：
更新速率：數(shù)字示波器必須首先捕獲數(shù)據(jù)然后進(jìn)行處理，zui后進(jìn)行顯示。示波器在一秒鐘內(nèi)可以完成這三個過程的次數(shù)稱為更新速率。更新速率快的示波器捕捉偶發(fā)毛刺的機會比較高。采用多處理器結(jié)構(gòu)的示波器比傳統(tǒng)的單處理器結(jié)構(gòu)示波器具有更快的更新速率，使它更適用于捕捉偶發(fā)事件。多處理器結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生與模擬示波器相近的顯示吞吐能力和響應(yīng)速度。
峰值檢測能力：大多數(shù)數(shù)字示波器在低掃速時將丟掉采樣點，從而降低了有效采樣速率。由此引發(fā)了這樣一個問題，在設(shè)定成快速時基時很容易觀察到的窄脈沖在掃速低時消失了。然而對于峰值檢測或毛刺檢測這一特殊采樣模式，在所有的掃描速度下均維持zui大采樣速率，把每一采樣周期獲得的zui大和zui小值記錄下來?？梢詸z測到的zui小毛刺只與示波器的采樣速率有關(guān)。
毛刺觸發(fā)：具有毛刺觸發(fā)功能的示波器可使你隔離出難以發(fā)現(xiàn)的毛刺并且觸發(fā)在毛刺發(fā)生時刻。這一功能可以幫助你發(fā)現(xiàn)電路運行過程中發(fā)生異常情況的原因。
有關(guān)觸發(fā)功能可參考第六個步驟
8、確定你所需要的分析功能
利用自動測量以及示波器內(nèi)置的分析能力，你可以即容易又省時地完成工作。數(shù)字示波器通常具有模擬示波器不可能擁有的順序測量功能和分析選件。
算術(shù)運算功能包括有加、減、乘、除、積分和微分。統(tǒng)計測量(zui小、zui大和平均)可以定量描述測量的不確定性，這在測量噪聲特征以及定時容*是很有價值的。有些數(shù)字示波器還可以提供FFT功能。具有—卜述所有*功能的示波器可能在價格上要高一些，所以你自己應(yīng)該決定花費額外的錢是否物有所值。你還是根據(jù)實際應(yīng)用來選擇擁有這些特征的示波器。
9、評價存檔能力
大多數(shù)數(shù)字示波器可以通過GPIB、RS-232或者并行口與PC，打印機或繪圖儀相連接。但你應(yīng)弄清楚可以提供哪一種接口，可與哪種類型打印機相匹配。從激光和噴墨打印機輸出的效果比熱打印輸出的質(zhì)量要高得多，這一點你應(yīng)該心中有數(shù)。
利用帶有軟盤驅(qū)動器或軟件包的數(shù)字示波器，你可以方便地將波形的圖像和波形數(shù)據(jù)傳送至PC機。如果你想在一份報告中包含一幅捕捉到的屏幕圖像或者想要把波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表格，那么這些特征會節(jié)省時間，而且減少很多麻煩。
10、試用你要選擇的示波器
如果你已經(jīng)完成上述九個步驟，并且將滿足測量要求的示波器局限在幾種型號之內(nèi)。現(xiàn)在是你試用和面對面比較的時候了。將示波器短時間內(nèi)租用幾天，花點功夫做一下全面評價。
在使用每一種示波器時都應(yīng)考慮下面幾種因素：
易于使用：在你試用期間，評價一下每臺示波器的易使用性。有專門設(shè)計且非常好用的手輪嗎？利用手輪你可以對諸如垂直靈敏度，水平掃描速度，跟蹤位置和觸發(fā)電平等進(jìn)行直接調(diào)整嗎？從一個到另一你需要按幾次按鍵嗎？
你可以集中精力于被測試電路的同時直觀地操作示波器嗎?
顯示響應(yīng)：無論你用示波器作維修還是大量采集數(shù)據(jù)，顯示響應(yīng)都是一關(guān)鍵因素，在你作評價時對這一點要特別注意，當(dāng)你改變V/div，△Time/div及設(shè)定位置時，示波器響應(yīng)快嗎？在打開測量功能時作同樣的試驗，響應(yīng)明顯變慢了。