示波器的主要用途有哪些,示波器主要是测什么的

24. 上升时间示例(显示峰峰值电压从 0% 到 100% 所需的时间,而非通常设置的 10% 到 90%)

正脉冲宽度测量计算脉冲宽度的方法是，计算波形从峰峰值电压的50% 上升到最大电压再回落到 50% 所需的时间。负脉冲宽度测量则是计算波形从峰峰值电压的 50% 降到最小电压再回到 50% 所需的时间。

这项测量计算波形的周期。

这项测量计算波形的频率。

以上是许多示波器都会提供的测量项目，但大多数示波器所能执行的测量并不仅限于此。

除了前面讨论的测量功能之外，您还可以针对波形执行许多数学运算，包括:

通过傅立叶变换，您可知道信号由哪些频率组成。

这项数学运算功能显示您波形的绝对值(以电压值表示)。

这个数学运算功能计算波形的积分。

您可以利用加减运算将多个波形相加或相减，并显示结果所产生的信号。再次强调，以上只是示波器所提供的一小部分测量与数学运算功能。

示波器的许多特性都会明显影响仪器的性能，进而决定您准确测试设备的能力。本节会介绍这些最基本的特性，也会帮助您熟悉示波器的术语，并说明如何明智地挑选最符合您需求的示波器。

带宽是示波器的一项最重要的特性，因为它表示示波器在频域内的测量范围。换言之，带宽决定了您能够准确显示与测试的信号范围(以频率表示)。带宽以Hertz 为测量单位。没有足够的带宽，您的示波器将无法准确再现真实的信号。例如，您可能会发现信号的幅度是错的、信号边沿并不稳定或有波形细节丢失。示波器带宽是指将信号衰减 3 dB 时的最低频率。我们也可以从另外一个角度来解释带宽: 如果您在示波器中输入一个纯正弦波，当显示的幅度达到真实信号幅度的 70.7% 时的最小频率即为带宽。

有关示波器带宽的详细信息，请参见应用指南 1588，Choosing an Oscilloscope with the Right Band- width for Your Application。

通道是指示波器的独立输入。示波器通道的数量介于 2 个 到 20 个之间，通常是 2 个或 4 个。通道所传送的信号类型也不尽相同。有些示波器只具有模拟通道(这些仪器称为DSO— 数字信号示波器)，另一些示波器同时具有模拟通道和数字通道，称为混合信号示波器 (MSO)。例如， Agilent InfiniiVision 6000 系列MSO 提供 20 个通道，其中 16 个是数字通道，4 个是模拟通道。

请确保有足够的通道供应用使用。如果只有两个通道，但必须同时显示 4 个信号，显然会出问题。

图 25. Agilent MSO 8000 系列示波器上的模拟和数字通道

示波器的采样率是指每秒可采集的样本数量。建议您选择采样率至少比带宽大 2.5 倍的示波器，但采样率最好为带宽的 3 倍以上。

在评估示波器制造商所宣传的采样率技术指标时必须要谨慎，厂商通常会列出示波器可达到的最大采样率，但这样的采样率通常只有在使用一个通道的情况下才能达到。如果同时使用多个通道，采样率就会下降。因此，请确认在使用多少个通道的情况下，仍可维持厂商所声称的最大采样率。如果示波器的采样率太低，您在示波器上所看到的信号可能不是很精确。例如，假设您想查看一个波形， 但示波器的采样率每个周期只能产生两个数据点(图 26)。

图26. 采样率每个周期产生 2 个数据点的 波形

现在假设是相同的波形，但是采样率提高为每个周期采样7次 (图27)。

图27. 采样率每个周期产生 7 个数据点的 波形

显然每秒采集的样本越多，显示的波形就越清晰、准确。如果针对以上的例子持续提高波形的采样率，则采样数据点最终看起来几乎是连续的。事实上，示波器会使用sin(x)/x 内插法来填满采样数据点之间的空间。

有关示波器采样率的更多信息， 请参见应用指南 1587，Evaluating Oscilloscope Sample Rates vs. Sam- pling Fidelity: How to Make the Most Accurate Digital Measurements。

如前所述，数字示波器使用 A/D (模拟/ 数字) 转换器对输入的波形进行模数转换，经模数转换的数据会存储到示波器的高速存储器中。存储器深度是指可以存储的记录数量，也就是可以存储数据的时间长度。

存储器深度在示波器的采样率方面扮演着相当重要的角色。在理想条件下，不论示波器的设置是什么，采样率都应维持不变。但这样的示波器在很小的每格时间(time/division) 设置下需要相当大存储器，而其售价将会超出许多客户所能负担的范围。实际上，只要增加时间范围，采样率便会

下降。存储器深度至关重要，因为示波器的存储器深度越大，您以全采样速率来采集波形的时间就越久。我们可以用数学式子来表示:

存储器深度 =(采样率) x (显示屏的时间设置范围)

因此，如果想在较长的时间范围内显示高分辨率数据点，那么就需要使用深存储器。确认示波器在最深的存储器深度设置时的性能也很重要。在此模式下示波器的性能通常会急剧下降，因此许多工程师只有在必要的时候才会使用深存储器。

有关设备存储器深度的更多信息， 请参见应用指南 1569，Demystifying Deep Memory Oscilloscopes。

更新速率是指示波器采集和更新波形显示的速率。虽然肉眼看上去好像示波器正在显示“活动的”的波形， 但那是因为更新的速度太快，以致肉眼无法察觉到变化。事实上，每次波形采集之间都会出现一段静寂时间(图28)，此时波形的某个部分并不会显示在示波器上。因此，如果在这段时间出现一些偶发事件或毛刺，您是不会看见的。