什么是數字示波器？數字示波器的應用及原理

什么是數字示波器？

數字示波器是一種測量儀器，可將電信號的時間變化轉換為數字數據，將其記錄在內存中，然后顯示在顯示器上。

與僅測量某一點的電壓或電流的測試儀不同，示波器可以觀察電信號的周期/頻率和上升沿，以及多個信號之間的時間和相位差。

示波器大致分為數字示波器和模擬示波器。模擬示波器將電信號實時投射到陰極射線管上，而這里使用的數字示波器則將信息收集為通過以離散時間間隔對電信號進行采樣而獲得的“點"，并生成偽顯示波形。

數字示波器的應用

示波器是一種以時間軸為橫軸，觀察電路中電壓、電流等電信號波形的測量儀器，用于分析故障原因。

數字示波器經過A/D轉換等數據處理后將電信號轉換為波形，因此與模擬示波器相比，它們存在實時性能較差的缺點，但從2000年開始，屏幕更新速度變得更快。提高到不會造成任何實際問題的水平。

此外，隨著價格逐漸下降，數字示波器現在已被廣泛使用。 

數字示波器原理

1. 輸入信號處理

數字示波器的特點是使用衰減器調整輸入信號的靈敏度，使用放大器優化幅度，然后將其應用到A/D轉換器。 A/D轉換器在由采樣頻率設定的定時捕獲信號，將其轉換為數字值，并將該數字值作為波形中的一點的數據記錄在記錄存儲器中。

2. 錄音內存

記錄存儲器具有FIFO(先進先出)存儲器結構，當記錄存儲器滿時，丟棄最舊的數據并寫入新數據。因此，記錄存儲器始終保留最新數據。

3. 信號波形

從A/D轉換器到記錄存儲器的寫入由觸發電路控制。當來自觸發電路的信號停止對記錄存儲器的寫入時，波形記錄（存儲在那里的每個點的數據集合）被傳送到顯示存儲器。根據該顯示存儲器中的數據，信號波形顯示在示波器顯示屏上。

4. 預觸發

如果觸發電路信號立即停止新的信號采集，則記錄存儲器中存儲的波形記錄是觸發信號之前的波形記錄。這樣，數字示波器的特點之一就是可以觀察觸發信號之前的輸入信號，這是一種稱為預觸發的功能。對于模擬示波器，亮線掃描是在接收到觸發信號后開始的，因此很難捕獲觸發信號之前的波形。

如何選擇數字示波器

選擇型號時，使用規格足以滿足測量內容的示波器非常重要。具體來說，您需要牢記以下幾點。

• 頻率特性：
  頻帶越寬越好。

• 采樣頻率
  采樣頻率越快更有優勢

• 通道數
  通道越多越好。

• 內存長度
  內存容量越大越好。

• 可用探針的類型
  擁有多種可用探針是有利的。

• 觸發功能
  如果可以設置各種觸發條件，那就更有利了。

數字示波器除了觀察波形的基本用途外，其用途正在擴展到包括時序驗證、波形分析、一致性測試等，隨之而來的是測量范圍和功能也在不斷增加。另一方面，如果想要高性能，價格就不可避免的會高一些。因此，越來越需要選擇功能符合使用目的的型號。

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