数字示波器是利用数据采集、A/D 转换、软件编程等技术制造出来的高性能示波器，以下将从其分类、工作原理、主要技术指标、应用场景等维度展开介绍：

• 分类

• 数字存储示波器（DSO）：将信号数字化后再重建波形，具有记忆、存储被观测信号的功能，可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（DPO）：通过多层次辉度或彩色可显示长时间内信号的变化情况，能更好地呈现信号的动态特性，帮助用户观察信号的演变过程。

• 混合信号示波器（MSO）：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，适用于现代复杂的电子系统设计和调试。

• 工作原理

• 信号采集：使用衰减器调整输入信号的灵敏度，利用放大器优化幅度，然后通过 A/D 转换器在由采样频率设定的定时捕获信号，将其转换为数字值，并将该数字值作为波形中的一点的数据记录在记录存储器中。

• 信号存储：记录存储器一般具有 FIFO（先进先出）存储器结构，当记录存储器满时，丢弃最旧的数据并写入新数据，始终保留最，新数据。

• 信号显示：从 A/D 转换器到记录存储器的写入由触发电路控制。当来自触发电路的信号停止对记录存储器的写入时，波形记录被传送到显示存储器，根据该显示存储器中的数据，信号波形显示在示波器显示屏上6。

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• 主要技术指标

• 带宽：是示波器最重要的指标之一，有模拟带宽和数字实时带宽两种。模拟带宽只适合重复周期信号的测量，数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量，厂家声称的带宽通常指模拟带宽。

• 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。如果采样速率不够，容易出现混叠现象，导致显示的波形频率低于信号的实际频率。

• 存储深度：是数字示波器所能存储的采样点多少的量度。在存储深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间就越短，它们之间是反比关系。存储深度决定了示波器同时分析高频和低频现象的能力。

• 上升时间：在数字示波器中，上升时间通常不作为指标明确给出，且自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，还与扫速有关。

• 应用场景

• 电子电路设计与调试：工程师可以用数字示波器观察电路中各个节点的信号波形，判断信号的幅度、频率、相位等参数是否正常，快速定位电路中的故障点。

• 通信领域：用于分析通信信号的调制方式、眼图等，确保通信信号的质量和稳定性，还可对高速串行数据进行分析，如 USB、HDMI 等接口的信号测试。

• 汽车电子：汽车工程师使用数字示波器将传感器发来的模拟数据与引擎控制单元的串行数据关联起来，检测汽车电子控制系统中的信号传输和交互情况，如发动机控制模块、车身电子稳定系统等。

• 医疗领域：可用于测量脑波、心电图等生物电信号，帮助医生进行疾病诊断和治疗，也可用于医疗设备的研发和调试，确保设备输出信号的准确性和稳定性。