数字示波器

　　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100MHz的带宽和高达1GS/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。
　　鼎阳科技数字示波器
　　SIGLENT是全球的数字示波器ODM制造商，是目前国内出货量的示波器生产厂家。
　　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TFTLCD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IEC1010-1（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。

　　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。

　　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。

　　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。
　　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带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=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。
　　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。
　　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。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.采样速率与t/div的关系
　　每台数字示波器的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。
　　综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则置于主扫速较慢的位置。
　　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。
　　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。

　　数字存储示波器：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：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：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。

　　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。
　　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。