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什么是數(shù)字示波器？
數(shù)字示波器是一種測(cè)量?jī)x器，可將電信號(hào)的時(shí)間變化轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，將其記錄在內(nèi)存中，然后顯示在顯示器上。
與僅測(cè)量某一點(diǎn)的電壓或電流的測(cè)試儀不同，示波器可以觀察電信號(hào)的周期/頻率和上升沿，以及多個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間和相位差。
示波器大致分為數(shù)字示波器和模擬示波器。模擬示波器將電信號(hào)實(shí)時(shí)投射到陰極射線管上，而這里使用的數(shù)字示波器則將信息收集為通過(guò)以離散時(shí)間間隔對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采樣而獲得的“點(diǎn)"，并生成偽顯示波形。
數(shù)字示波器的應(yīng)用
示波器是一種以時(shí)間軸為橫軸，觀察電路中電壓、電流等電信號(hào)波形的測(cè)量?jī)x器，用于分析故障原因。
數(shù)字示波器經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為波形，因此與模擬示波器相比，它們存在實(shí)時(shí)性能較差的缺點(diǎn)，但從2000年開始，屏幕更新速度變得更快。提高到不會(huì)造成任何實(shí)際問(wèn)題的水平。
此外，隨著價(jià)格逐漸下降，數(shù)字示波器現(xiàn)在已被廣泛使用。
數(shù)字示波器原理
1. 輸入信號(hào)處理
數(shù)字示波器的特點(diǎn)是使用衰減器調(diào)整輸入信號(hào)的靈敏度，使用放大器優(yōu)化幅度，然后將其應(yīng)用到A/D轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換器在由采樣頻率設(shè)定的定時(shí)捕獲信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并將該數(shù)字值作為波形中的一點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄在記錄存儲(chǔ)器中。
2. 錄音內(nèi)存
記錄存儲(chǔ)器具有FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，當(dāng)記錄存儲(chǔ)器滿時(shí)，丟棄最舊的數(shù)據(jù)并寫入新數(shù)據(jù)。因此，記錄存儲(chǔ)器始終保留最新數(shù)據(jù)。
3. 信號(hào)波形
從A/D轉(zhuǎn)換器到記錄存儲(chǔ)器的寫入由觸發(fā)電路控制。當(dāng)來(lái)自觸發(fā)電路的信號(hào)停止對(duì)記錄存儲(chǔ)器的寫入時(shí)，波形記錄（存儲(chǔ)在那里的每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)集合）被傳送到顯示存儲(chǔ)器。根據(jù)該顯示存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，信號(hào)波形顯示在示波器顯示屏上。
4. 預(yù)觸發(fā)
如果觸發(fā)電路信號(hào)立即停止新的信號(hào)采集，則記錄存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的波形記錄是觸發(fā)信號(hào)之前的波形記錄。這樣，數(shù)字示波器的特點(diǎn)之一就是可以觀察觸發(fā)信號(hào)之前的輸入信號(hào)，這是一種稱為預(yù)觸發(fā)的功能。對(duì)于模擬示波器，亮線掃描是在接收到觸發(fā)信號(hào)后開始的，因此很難捕獲觸發(fā)信號(hào)之前的波形。
如何選擇數(shù)字示波器
選擇型號(hào)時(shí)，使用規(guī)格足以滿足測(cè)量?jī)?nèi)容的示波器非常重要。具體來(lái)說(shuō)，您需要牢記以下幾點(diǎn)。
頻率特性：
頻帶越寬越好。采樣頻率
采樣頻率越快更有優(yōu)勢(shì)通道數(shù)
通道越多越好。內(nèi)存長(zhǎng)度
內(nèi)存容量越大越好。可用探針的類型
擁有多種可用探針是有利的。觸發(fā)功能
如果可以設(shè)置各種觸發(fā)條件，那就更有利了。
數(shù)字示波器除了觀察波形的基本用途外，其用途正在擴(kuò)展到包括時(shí)序驗(yàn)證、波形分析、一致性測(cè)試等，隨之而來(lái)的是測(cè)量范圍和功能也在不斷增加。另一方面，如果想要高性能，價(jià)格就不可避免的會(huì)高一些。因此，越來(lái)越需要選擇功能符合使用目的的型號(hào)。
有關(guān)數(shù)字示波器的其他信息
1.利用波形記錄
由于數(shù)字示波器將輸入信號(hào)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄在記錄存儲(chǔ)器中，因此還可以使用記錄存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行波形分析，例如使用FFT計(jì)算的信號(hào)頻率分析。此外，數(shù)據(jù)可以輸出到外部存儲(chǔ)設(shè)備（USB存儲(chǔ)器等），以便在PC上進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
2. 混疊對(duì)策
對(duì)于數(shù)字示波器，如果采樣間隔相對(duì)于輸入信號(hào)的頻率較長(zhǎng)，則可能會(huì)觀察到不正確的波形。這稱為混疊，為了防止混疊，必須以輸入信號(hào)最高頻率兩倍以上的采樣頻率采集波形數(shù)據(jù)。
