示波器的三大关键指标
示波器常用术语大全
【工程师入门须知】示波器主要指标解读作为一名刚入门的电子工程师来说，学好用好示波器是他们的必备技能。
都说示波器是电子工程师的“眼睛”，在用这双“眼睛”之前，有必要对它有基础的了解。
了解示波器以下指标，不管对于电子工程师来说，还是对于采购、选型人员来说都是非常必要的。
今天安泰测试就给大家解读一下示波器这些主要指标，希望对大家有所帮助：1.带宽带宽指的是正弦输入信号衰减到其实际幅度的70.7%时的频率值，即-3dB点(基于对数标度)。
本规范指出示波器所能准确测量的频率范围。
带宽决定示波器对信号的基本测量能力。
随着信号频率的增加，示波器对信号准确显示能力将下降。
如果没有足够的带宽，示波器将无法分辨高频变化。
幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数具将被丢失。
如果没有足够的带宽，得到的关于信号的所有特性、响铃和振鸣等都毫无意义。
下面小编分享一条选择带宽的妙招：5倍准则5倍准则(示波器所需带宽=被测信号的最高频率成分Х 5)使用5倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过±2%，一般已足够了。
然而，随着信号频率的增加，这个经验准则已不再适用。
带宽越高，再现的信号就越准确。
2. 上升时间在数字世界中，时间的测定至关重要。
在测定数字信号时，如脉冲和阶跃波可能更需要对上升时间做性能上的考虑。
示波器必需要有足够长的上升时间，才能准确的捕获快速变换的信号细节。
示波器上升时间示波器上升时间=被测信号的最快上升时间。
上升时间描述示波器的有效频率范围，选择示波器上升时间的依据类似于带宽的选择依据。
示波器的上升时间越快，对信号的快速变换的捕获也就越准确。
3. 采样率采样速率表示的是示波器在一个波形或周期内，采样输入信号的频率。
表示为样点数每秒(S/S)。
示波器的采样速率越快，所显示的波形的分辨率和清晰度就越高，重要信息和事件丢失的概率就越小。
如果需要观测较长时间范围内的慢变信号，则最小采样率就变得较为重要。
计算采样速率的方法取决于所测量的波形类型，以及示波器所采用的信号重构方式。
示波器电流探头的相关指标介绍
示波器电流探头的相关指标介绍示波器电流探头是一种用于测量电路中电流值的仪器，它能够将电路中的电流信号转换为示波器能够显示的电压信号。
这种探头通常由感应环、步进补偿器、衰减电阻和输出端口等部分组成。
在使用示波器电流探头时，我们需要了解相关的指标以确保其能够满足测量需求。
1.带宽：带宽是指示波器电流探头可信度范围内的最高频率。
当电流的频率高于探头的带宽时，探头的输出信号会出现衰减和失真。
因此，带宽是一个非常重要的指标。
通常，带宽的标称值是指探头能够提供准确输出的频率范围。
2.输入电阻：输入电阻是指示波器电流探头对电流信号的负载能力，它决定了电路中电流的测量精度。
输入电阻越大，对电路产生的影响越小，测量结果越准确。
常见的示波器电流探头的输入电阻通常在几十到几千欧姆之间。
3.磁场抗干扰能力：示波器电流探头在测量电流时，通常会受到周围磁场的干扰。
磁场抗干扰能力是指探头对磁场的抗干扰能力，它影响着示波器电流探头的测量精度。
较好的示波器电流探头应该具有较高的磁场抗干扰能力，以保证测量结果的准确性。
4.隔离：示波器电流探头与示波器之间需要有一定的隔离，以保护仪器和操作人员的安全。
隔离通常通过传输电流信号的光纤或者磁性屏蔽来实现。
较好的示波器电流探头应该具有较高的隔离性能，以确保在测量中不会发生电源泄漏等问题。
5.准确度：准确度是指示波器电流探头的输出信号与被测电流的真实值之间的偏差程度。
准确度包括静态准确度和动态准确度两个方面。
静态准确度是指在稳态工作条件下的准确度，动态准确度是指在电流变化较快的瞬态工作条件下的准确度。
通常，准确度是示波器电流探头的重要指标之一，较好的示波器电流探头应该具有较高的准确度。
6.输出灵敏度：输出灵敏度是指示波器电流探头的输出信号与被测电流的变化关系。
输出灵敏度越高，表示探头能够感测到较小的电流变化。
常见的输出灵敏度有几个级别，如1mV/A、10mV/A等。
输出灵敏度需要根据具体的测量要求来确定。
谈谈数字示波器的选用
3dB 时的频率为示波器的带宽。 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
fs=N/(ddiv) N为每格采样点 当采样点数 N 为一定值时海 与ddiv 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， 扫速档最好置于扫速较快的位置。 如果想要 捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主 扫速较慢的位置。为了可靠地捕获到不可重复 的事件 ， 示波器的采样率(频率)必须比被测信 号的频率高 5- 10 倍。 ( 四)确定所需要的存储深度 存储深度是示波器所能存储的采样点多少 的量度。 如果您需要不间断的捕捉一个脉冲串， 则要求示波器有足够的存储器以便捕捉整个事
了很大程度的灵活性， 而且能大大地简化工作。 (六)考察屏幕更新率和波形捕获方式
另外两个主要影响着示波器显示 日常测试 与调试中所遇到的未知和复杂信号的能力的因 素是:屏幕更新速率和波形捕获方式。 数字示波
器在后续处理信号时会占用 CPU 时间， 这段时 间示波器无法捕捉信号， 称为死区， 由于死区时 间的存在， 数字示波器还不能百分之百的捕获 所有信号。 通过并行技术、 数字荧光技术等手段 可以有效减少死区时间。波形捕获率就是单位
这是怎么回事呢? 这是因为示波器的采样速率
就是触发。示波器的触发能使信号 在正& k的位置点 同 平扫描， 引 号 步水 决定 言 特胜 是否清 触发 晰。 :控制 按钮可R V 定重 , 复的波形并捕获单次波形。 大多数通用示波器的用户只采用边沿触发 方式，您可能发现拥有其它触发能力在某些应 用是有益的。 特别是对新设计产品的故障查寻。 先进的触发方式可将所关心的事件分离出来， 从而最有效地利用取样速度和存储深度。 现今有很多示波器， 具有先进的触发能力:
示波器主要技术指标及选择
一、数字示波器的主要性能指标在选择数字示波器时，我们主要考虑其是否能够真实地显示被测信号,即显示信号与被测信号的一致性. 数字示波器的性能很大程度上影响到其实现信号完整性的能力,下面根据其主要性能指标进行详细分析。
示波器最主要的技术指标是带宽、采样率和存储深度1、带宽如图1所示，数字示波器带宽指输入不同频率的等幅正弦波信号，当输出波形的幅度随频率变化下降到实际幅度的70.7%时的频率值（即f—3dB).带宽决定了数字示波器对信号的基本测量能力。
随着信号频率的增加，数字示波器对信号的准确显示能力下降.实际测试中我们会发现，当被测信号的频率与数字示波器带宽相近时，数字示波器将无法分辨信号的高频变化，显示信号出现失真。
例如: 频率为100MHz、电压幅度为1V的信号用带宽为100MHz的数字示波器测试，其显示的电压只有0.7V左右。
图2为同一阶跃信号用带宽分别为4GHz、1.5GHz和300MHz的数字示波器测量所得的结果。
从图中可以看出，数字示波器的带宽越高，信号的上升沿越陡，显示的高频分量成分越多，再现的信号越准确。
实际应用中考虑到价格因素(数字示波器带宽越高价格越贵），经过实践经验的积累,我们发现只要数字示波器带宽为被测信号最高频率的3—5倍,即可获得±3%到±2%的精度，满足一般的测试需求。
示波器所能准确测量的频率范围,大家都遵循测量的五倍法则:示波器所需带宽=被测信号的最高信号频率＊5，使用五倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过＋/－2％，对大多的操作来说已经足够。
2、采样率，指数字示波器对信号采样的频率，表示为样点数每秒（S/s）。
示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就越高，重要信息和事件丢失的概率就越小,信号重建时也就越真实。
根据奈奎斯特定理,采样速率要大于等于2倍的被测信号频率，才能不失真地还原原始信号。
但这个定理的前提是基于无限长的时间和连续的信号,在实际测试中，数字示波器的技术无法满足此条件。
关于示波器的存储深度-汪进进
关于示波器的存储深度汪进进关于示波器的存储深度存储深度被称为示波器的第三大指标。
存储深度=采样率*采样时间。
这个关系式被笔者称为示波器的第一关系式。
1，存储深度的基本概念“存储深度”是个翻译过来的词语,英文叫“Record Length ”。
有的将它翻译成“存储长度”，“记录长度”，等。
它表示示波器可以保存的采样点的个数。
存储深度是“1千万个采样点”，示波器厂商写作10Mpts,10MS 或10M 的都有。
这里，pts 可以理解为points 的缩写，S 理解为Samples 的意思。
存储深度表现在物理介质上其实是某种存储器的容量，存储器英文就是“Memory ”。
该存储器容量的大小也就是“存储深度”。
存储器保存满了，达到存储深度的极限之后怎么办？ 我们可以将示波器的存储器理解为环形存储器。
示波器不断采样得到新的采样点会填充进来，老的采样点会自动地溢出，这样周而复始的过程直到示波器被“触发信号”“叫停”或者间隔一定长的时间被强迫“叫停”为止。
“叫停”一次，示波器就将存储器中保存的这些采样点“搬移”到示波器的屏幕上显示。
这两次“搬移”之间等待的时间相对于采样的时间极其漫长，被称为“死区时间”。
上述过程经常被笔者这样打比方：存储器就像一个“水缸”，“水缸”的容量就是“存储深度”。
如果使用一个“水龙头”以恒定的速度对水缸注水，水龙头的水流速度就是“采样率”。
当水缸已经被注满水之后，水龙头仍然在对水缸注水，水缸里的水有一部分会溢出来，但水缸的总体容量是保持不变的。
在某种条件下，水缸里的水将被全部倒出来，周而复始。
图1形象地表示了这种环形存储器的概念。
图1 示波器的环形存储器2，示波器存储器的物理介质存储器的物理介质是什么? 是否就是我们熟悉的DDR 内存呢? 容量为什么那么小？为什么不可以用硬盘或者SD 卡等大容量介质作为物理介质呢？ 如果是硬盘作为存储介质，示波器不就可以作为数据记录仪了吗？回答上述问题其实并不容易！据笔者了解，早期的示波器包括现在的高带宽示波器使用的存储器都是示波器厂商自己设计的专用芯 7 环形存储器汪进进深圳市鼎阳科技有限公司片，甚至一度存储器芯片和ADC芯片之间的配合是A公司（后来叫K公司）的一个技术瓶颈。
示波器的测量精度和准确性分析
示波器的测量精度和准确性分析示波器是一种广泛应用于电子测量和实验的仪器。
在电路设计和故障排除中，精确的测量结果对于确保电路性能和可靠性至关重要。
因此，了解示波器的测量精度和准确性是十分重要的。
一、测量精度示波器的测量精度指示波器测量结果与被测波形真实值之间的差异程度。
测量精度受到示波器本身技术特性和测量环境等因素的影响。
1. 垂直测量精度垂直测量精度是指示波器对输入信号幅值的测量精度。
它受到示波器的增益线性度、输入缓冲放大器的噪声以及示波器的垂直分辨率等因素的影响。
增益线性度指的是示波器在不同设置下的放大倍数是否准确。
如果示波器的线性度不高，测量结果将存在明显的偏差。
2. 水平测量精度水平测量精度是指示波器对时间和频率的测量精度。
它受到示波器时间基准的稳定性、水平缩放的准确性以及示波器的时间分辨率等因素的影响。
时间基准的稳定性是指示波器的时间刻度是否准确及其长期稳定性。
若时间基准不可靠，测量结果将受到很大影响。
二、准确性准确性是指示波器测量结果与被测信号真实值之间的接近程度。
示波器的准确性主要与校准有关，校准是确保示波器测量结果准确的重要手段。
1. 定期校准定期校准是示波器维持准确度的重要方法。
示波器制造商通常建议用户在使用一段时间后进行定期校准。
通过校准，可以检查和调整示波器各个测量通道的增益、偏移、时间基准以及补偿等参数，确保测量结果准确。
2. 外部标准使用外部标准是进行示波器校准的一种常见方法。
外部标准可以是已知准确度的信号源或者其他经过校准的设备，通过与示波器进行比较，确定示波器的测量偏差，并进行修正，从而提高示波器的准确性。
三、提高测量精度和准确性的方法1. 注意测量环境示波器的测量精度和准确性受到测量环境的影响。
应尽量避免电磁干扰和温度变化等因素对示波器的影响，确保测量结果的可靠性。
2. 合理选择示波器根据具体需求，在选择示波器时考虑其技术指标和功能。
对于要求较高的应用场景，需要选择具有高精度和准确性的示波器，以确保测量结果的可靠性。
示波器的三个关键点：带宽、采样率、存储深度
示波器的三个关键点：带宽、采样率、存储深度
带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。
相对于工程师们对示波器带宽的熟悉和重视，采样率和存储深度往往在示波器的选型、评估和测试中为大家所忽视。
这篇文章的目的是通过简单介绍采样率和存储深度的相关理论结合常见的应用帮助工程师更好的理解采样率和存储深度这两个指标的重要特征及对实际测试的影响，同时有助于我们掌握选择示波器的权衡方法，树立正确的使用示波器的观念。
在开始了解采样和存储的相关概念前，我们先回顾一下数字存储示波器的工作原理。
输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。
放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。
这就是数字存储示波器的工作过程。
采样、采样速率。
示波器时基精度
示波器的时基精度是示波器的重要性能指标之一，它决定了示波器在测量信号时所能提供的时间测量范围和精度。
时基精度越高，示波器在测量信号时能够提供更准确的时间测量结果，从而更好地反映出信号的真实情况。
在一般情况下，示波器的时基精度越高，其性能越好，价格也越高。
但是，对于大多数用户来说，选择一款具有较高时基精度和较低价格的中档示波器就已经足够满足需求了。
因此，在选择示波器时，需要根据自己的实际需求和经济状况来决定。
在具体应用中，示波器的时基精度对于测量不同类型的信号也有不同的影响。
对于周期性信号的测量，时基精度越高，能够更好地反映出信号的周期性特征。
对于非周期性信号的测量，时基精度的高低也会对测量结果产生一定的影响。
因此，在选择示波器时，需要根据所测信号的类型和特点来选择合适的示波器型号和参数。
另外，在使用示波器进行测量时，还需要注意一些细节问题。
例如，需要将示波器的探头与被测信号正确连接，避免由于接触不良或信号短路而影响测量结果。
同时，还需要注意示波器的垂直档位和水平档位是否适合被测信号的特点，避免由于档位设置不当而影响测量结果的准确性。
此外，在进行长时间的测量时，需要注意示波器的稳定性问题，避免由于示波器本身的原因而导致测量结果不准确。
总之，示波器的时基精度是影响其性能的一个重要指标，它决定了示波器在测量信号时的精度和准确性。
在选择示波器时，需要根据自己的实际需求和经济状况来决定是否选择具有较高时基精度和较低价格的中档示波器。
在使用示波器进行测量时，需要注意一些细节问题，如探头连接、档位设置和稳定性等。
这些细节问题将有助于获得更准确、更可靠的测量结果。
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带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。
相对于工程师们对示波器带宽的熟悉和重视，采样率和存储深度往往在示波器的选型、评估和测试中为大家所忽视。
这篇文章的目的是通过简单介绍采样率和存储深度的相关理论结合常见的应用帮助工程师更好的理解采样率和存储深度这两个指针的重要特征及对实际测试的影响，同时有助于我们掌握选择示波器的权衡方法，树立正确的使用示波器的观念。
在开始了解采样和存储的相关概念前，我们先回顾一下数字存储示波器的工作原理。
图1 数字存储示波器的原理组成框图
输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。
放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式存入内存中，微处理器对内存中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。
这就是数字存储示波器的工作过程。
采样、采样速率
我们知道，计算机只能处理离散的数字信号。
在模拟电压信号进入示波器后面临的首要问题就是连续信号的数字化（模/数转化）问题。
一般把从连续信号到离散信号的过程叫采样（sampling）。
连续信号必须经过采样和量化才能被计算机处理，因此，采样是数字示波器作波形运算和分析的基础。
通过测量等时间间隔波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息，这就是数字存储示波器的采样。
采样电压之间的时间间隔越小，那么重建出来的波形就越接近原始信号。
采样率（sampling rate）就是采样时间间隔。
比如，如果示波器的采样率是每秒10G次（10GSa/s），则意味着每100ps进行一次采样。
图2 示波器的采样
根据Nyquist采样定理，当对一个最高频率为f 的带限信号进行采样时，采样频率SF必须大于f 的两倍以上才能确保从采样值完全重构原来的信号。
这里，f 称为Nyquist频率，2 f 为Nyquist采样率。
对于正弦波，每个周期至少需要两次以上的采样才能保证数字化后的脉冲序列能较为准确的还原始波形。
如果采样率低于Nyquist采样率则会导致混迭（Aliasing）现象。
图3 采样率SF<2 f ，混迭失真
图4和图5显示的波形看上去非常相似，但是频率测量的结果却相差很大，究竟哪一个是正确的？仔细观察我们会发现图4中触发位置和触发电平没有对
应起来，而且采样率只有250MS/s，图5中使用了20GS/s的采样率，可以确定，图4显示的波形欺骗了我们，这即是一例采样率过低导致的混迭（Aliasing）给我们造成的假像。
图4 250MS/s采样率的波形显示图5 20GS/s采样的波形显示
因此在实际测量中，对于较高频的信号，工程师的眼睛应该时刻盯着示波器的采样率，防止混迭的风险。
我们建议工程师在开始测量前先固定示波器的采样率，这样就避免了欠采样。
力科示波器的时基（Time Base）菜单里提供了这个选项，可以方便的设置。
由Nyquist定理我们知道对于最大采样率为10GS/s的示波器，可以测到的最高频率为5GHz，即采样率的一半，这就是示波器的数字带宽，而这个带宽是DSO的上限频率，实际带宽是不可能达到这个值的，数字带宽是从理论上推导出来的，是DSO带宽的理论值。
与我们经常提到的示波器带宽（模拟带宽）是完全不同的两个概念。
那么在实际的数字存储示波器，对特定的带宽，采样率到底选取多大？通常还与示波器所采用的采样模式有关。
采样模式
当信号进入DSO后，所有的输入信号在对其进行A/D转化前都需要采样，采样技术大体上分为两类：实时模式和等效时间模式。
实时采样（real-time sampling）模式用来捕获非重复性或单次信号，使用固定的时间间隔进行采样。
触发一次后，示波器对电压进行连续采样，然后根据采样点重建信号波形。
等效时间采样（equivalent-time sampling），是对周期性波形在不同的周期中进行采样，然后将采样点拼接起来重建波形，为了得到足够多的采样点，需要多次触发。
等效时间采样又包括顺序采样和随机重复采样两种。
使用等效时间采样模式必须满足两个前提条件：1.波形必须是重复的；2.必须能稳定触发。
实时采样模式下示波器的带宽取决于A/D转化器的最高采样速率和
所采用的内插算法。
即示波器的实时带宽与DSO采用的A/D和内插算法有关。