示波器有哪些重要的性能指標，采樣率，存儲深度，帶寬等
重要的示波器性能指標
許多示波器性能指標會顯著影響儀表的性能，進而影響準確測試器件的能力。 本節(jié)將介紹這些指標的基礎 知識。 這些內(nèi)容還將幫助您熟悉示波器術(shù)語，并讓您在選擇最適合的示波器時做出明智決定。
帶寬
帶寬是示波器最重要的一個特性，因為它指示了示波器的頻域范圍。 換言之，它決定了能夠準確顯示和測 試的信號范圍（在頻率方面）。 帶寬以 Hz 為單位。 如果帶寬不足，示波器就無法準確顯示實際信號。 例 如，信號的幅度可能不正確，邊緣可能不清晰，波形細節(jié)可能丟失。 示波器的帶寬是輸入信號衰減 3dB 時 的最低頻率。 還有一種方法可以用來查看帶寬：如果您在示波器中輸入一個純正弦波，帶寬就是所顯示的 幅度是實際信號幅度的 70.7% 時的最小頻率。
通道數(shù)
通道指的是示波器的獨立輸入端。 示波器通道的數(shù)量通常在 2 到 20 個之間。 通常情況下有 2 個或 4 個通 道。 通道承載的信號類型也不同。 某些示波器只有數(shù)字通道（這些儀表被稱為 DSO，即數(shù)字信號示波 器）。 還有一些被稱為混合信號示波器（MSO），它們既有模擬通道，又有數(shù)字通道。 例如，Keysight InfiniiVision 系列 MSO 有 20 個通道，其中 16 個是數(shù)字通道和，4 個是模擬通道。 確保有足夠的通道用于您的應用至關(guān)重要。 如果有兩個通道，但需要同時顯示四個信號，顯然就會出現(xiàn)問 題。
采樣率
示波器的采樣率就是示波器每秒可以采集的樣本數(shù)。 建議示波器的采樣率至少應達到其帶寬的 2.5 倍。 不 過，在理想情況下，采樣率應達到帶寬的 3 倍或更高。 評測示波器宣稱的采樣率技術(shù)指標時，需要格外小心。 制造商通常將示波器可以達到的采樣率稱為最大采 樣率，但有時候這個最大采樣率只有在使用一個或兩個通道時才可能達到。
如果同時使用更多通道，采樣 率可能就會降低。 因此，您最好確認一下在保持指定的最大采樣率時可以使用多少通道。 如果示波器的采 樣率過低，您在示波器上看到的信號就會不太準確。 例如，假如要查看波形，但采樣率較低，示波器每個 周期就只能生成兩個點（圖 26）。
對于同一個波形，采樣率增加后，每個周期可以采樣七次（圖 27）。 顯然，每秒采樣數(shù)越大，波形顯示越清晰、越準確。 如果我們在上述示例中不斷增加波形的采樣率，最終 采樣點看起來幾乎就是連續(xù)的。 事實上，示波器通常會在采樣點之間使用 sin（x）/x 插值。
存儲器深度
如前所述，數(shù)字示波器使用 A/D（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器來數(shù)字化輸入波形。 然后，將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)存儲在示波 器的高速存儲器中。 存儲器深度是指確切能夠存儲多少個樣本或點，以及可以存儲多長時間。 存儲器深度對于示波器的采樣率有著重要作用。 在理想情況下，無論示波器采用什么設置，采樣率都會保 持恒定。
不過，這種示波器需要巨大的存儲空間，才能實現(xiàn)大的時間/網(wǎng)格設置，所以造價高昂，會嚴重影 響且限制能負擔的起的客戶的數(shù)量。 反之，采樣率會隨著時間范圍的增加而降低。 存儲器深度很重要，因為示波器的存儲器深度越大，能在全采樣速度下捕獲波形的時間就越長。
從數(shù)學意義上來看，可以用下面 的公式來表達這一點： 存儲器深度 = （采樣率）*（顯示時間） 因此，如果想要以高分辨率觀察兩點之間的長周期，就需要深存儲器。 另外，當示波器采用最深存儲器深 度設置時，檢查示波器的響應性能也很重要。 在這種模式下，示波器的波形捕獲率性能通常會嚴重下降， 因此，許多工程師只在必要時才使用深存儲器。
波形捕獲率
波形捕獲率是指示波器可以采集和更新波形顯示的速率。 雖然在人眼看來，示波器顯示的是“實時”波 形，但這是因為更新速率太快，人眼無法察覺到變化。 實際上，在波形采集之間存在著一些死區(qū)時間（圖 28）。 在這段靜寂時間內(nèi)，一部分的波形并未顯示在示波器上。
因此，如果在其中某個靜寂時刻發(fā)生了一 些罕見事件或毛刺，您將看不到它。 由此可看出，快速的波形捕獲率為何很重要。 波形捕獲率越快，死區(qū)時間就越短，這意味著捕獲罕見事件 或毛刺的概率就越高。 例如，假設您正在顯示一個每 50000 個周期才出現(xiàn)一次毛刺的信號。 如果示波器的波形捕獲率為每秒 100000 個波形，那么您平均每秒就能捕獲這個毛刺兩次。
反之，如果示波器的波形捕獲率為每秒 800 個 波形，那么平均需要一分鐘才能捕獲一次。 這個觀察時間就太長了。 對于波形捕獲率技術(shù)指標，需要仔細閱讀。 一些制造商需要采用特定的采集模式才能達到其宣傳的波形捕 獲率技術(shù)指標。 這些采集模式可能會嚴重限制示波器在存儲器深度、采樣率和波形重建等方面的性能。 因 此，當示波器以最大波形捕獲率顯示波形時，最好檢查一下示波器在此時的性能。
重要的示波器性能指標
許多示波器性能指標會顯著影響儀表的性能，進而影響準確測試器件的能力。 本節(jié)將介紹這些指標的基礎 知識。 這些內(nèi)容還將幫助您熟悉示波器術(shù)語，并讓您在選擇最適合的示波器時做出明智決定。
帶寬
帶寬是示波器最重要的一個特性，因為它指示了示波器的頻域范圍。 換言之，它決定了能夠準確顯示和測 試的信號范圍（在頻率方面）。 帶寬以 Hz 為單位。 如果帶寬不足，示波器就無法準確顯示實際信號。 例 如，信號的幅度可能不正確，邊緣可能不清晰，波形細節(jié)可能丟失。 示波器的帶寬是輸入信號衰減 3dB 時 的最低頻率。 還有一種方法可以用來查看帶寬：如果您在示波器中輸入一個純正弦波，帶寬就是所顯示的 幅度是實際信號幅度的 70.7% 時的最小頻率。
通道數(shù)
通道指的是示波器的獨立輸入端。 示波器通道的數(shù)量通常在 2 到 20 個之間。 通常情況下有 2 個或 4 個通 道。 通道承載的信號類型也不同。 某些示波器只有數(shù)字通道（這些儀表被稱為 DSO，即數(shù)字信號示波 器）。 還有一些被稱為混合信號示波器（MSO），它們既有模擬通道，又有數(shù)字通道。 例如，Keysight InfiniiVision 系列 MSO 有 20 個通道，其中 16 個是數(shù)字通道和，4 個是模擬通道。 確保有足夠的通道用于您的應用至關(guān)重要。 如果有兩個通道，但需要同時顯示四個信號，顯然就會出現(xiàn)問 題。
采樣率
示波器的采樣率就是示波器每秒可以采集的樣本數(shù)。 建議示波器的采樣率至少應達到其帶寬的 2.5 倍。 不 過，在理想情況下，采樣率應達到帶寬的 3 倍或更高。 評測示波器宣稱的采樣率技術(shù)指標時，需要格外小心。 制造商通常將示波器可以達到的采樣率稱為最大采 樣率，但有時候這個最大采樣率只有在使用一個或兩個通道時才可能達到。
如果同時使用更多通道，采樣 率可能就會降低。 因此，您最好確認一下在保持指定的最大采樣率時可以使用多少通道。 如果示波器的采 樣率過低，您在示波器上看到的信號就會不太準確。 例如，假如要查看波形，但采樣率較低，示波器每個 周期就只能生成兩個點（圖 26）。
對于同一個波形，采樣率增加后，每個周期可以采樣七次（圖 27）。 顯然，每秒采樣數(shù)越大，波形顯示越清晰、越準確。 如果我們在上述示例中不斷增加波形的采樣率，最終 采樣點看起來幾乎就是連續(xù)的。 事實上，示波器通常會在采樣點之間使用 sin（x）/x 插值。
存儲器深度
如前所述，數(shù)字示波器使用 A/D（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器來數(shù)字化輸入波形。 然后，將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)存儲在示波 器的高速存儲器中。 存儲器深度是指確切能夠存儲多少個樣本或點，以及可以存儲多長時間。 存儲器深度對于示波器的采樣率有著重要作用。 在理想情況下，無論示波器采用什么設置，采樣率都會保 持恒定。
不過，這種示波器需要巨大的存儲空間，才能實現(xiàn)大的時間/網(wǎng)格設置，所以造價高昂，會嚴重影 響且限制能負擔的起的客戶的數(shù)量。 反之，采樣率會隨著時間范圍的增加而降低。 存儲器深度很重要，因為示波器的存儲器深度越大，能在全采樣速度下捕獲波形的時間就越長。
從數(shù)學意義上來看，可以用下面 的公式來表達這一點： 存儲器深度 = （采樣率）*（顯示時間） 因此，如果想要以高分辨率觀察兩點之間的長周期，就需要深存儲器。 另外，當示波器采用最深存儲器深 度設置時，檢查示波器的響應性能也很重要。 在這種模式下，示波器的波形捕獲率性能通常會嚴重下降， 因此，許多工程師只在必要時才使用深存儲器。
波形捕獲率
波形捕獲率是指示波器可以采集和更新波形顯示的速率。 雖然在人眼看來，示波器顯示的是“實時”波 形，但這是因為更新速率太快，人眼無法察覺到變化。 實際上，在波形采集之間存在著一些死區(qū)時間（圖 28）。 在這段靜寂時間內(nèi)，一部分的波形并未顯示在示波器上。
因此，如果在其中某個靜寂時刻發(fā)生了一 些罕見事件或毛刺，您將看不到它。 由此可看出，快速的波形捕獲率為何很重要。 波形捕獲率越快，死區(qū)時間就越短，這意味著捕獲罕見事件 或毛刺的概率就越高。 例如，假設您正在顯示一個每 50000 個周期才出現(xiàn)一次毛刺的信號。 如果示波器的波形捕獲率為每秒 100000 個波形，那么您平均每秒就能捕獲這個毛刺兩次。
反之，如果示波器的波形捕獲率為每秒 800 個 波形，那么平均需要一分鐘才能捕獲一次。 這個觀察時間就太長了。 對于波形捕獲率技術(shù)指標，需要仔細閱讀。 一些制造商需要采用特定的采集模式才能達到其宣傳的波形捕 獲率技術(shù)指標。 這些采集模式可能會嚴重限制示波器在存儲器深度、采樣率和波形重建等方面的性能。 因 此，當示波器以最大波形捕獲率顯示波形時，最好檢查一下示波器在此時的性能。