示波器是觀察波形的窗口，它讓設(shè)計人員或維修人員詳細(xì)看見電子波形，達(dá)到眼見為實的效果。因為人眼是的視覺器官，可以明察秋毫之末，極為迅速地反映物體至大腦，作出比較和判斷。因此，示波器亦譽(yù)為波形多用表。 早期示波器只顯示電壓隨時間的變化，作定性的觀察。隨后，改進(jìn)的示波器具備定量的功能，測量幅度和時間，以及它們的變化情況。同時，為了記錄和比較偶發(fā)事件，要借助照相機(jī)和示波管的長余輝效應(yīng)。 模擬示波器的頻率特性由垂直放大器和陰極示波管來決定。八十年代示波器引入數(shù)字處理和微處理器，出現(xiàn)數(shù)字示波器，現(xiàn)在把模擬示波器稱為模擬實時示波器，數(shù)字示波器稱為數(shù)字存儲示波器。 art需要與帶寬相適應(yīng)的放大器和陰極射線示波管，隨著頻率的提高，對陰極射線示波管的工藝要求嚴(yán)格，成本增加，存并瓶頸。dso只要與帶寬相適應(yīng)的高速a/d轉(zhuǎn)換器，其它存儲器和d/a轉(zhuǎn)換器以及顯示器都是較低速成的部件，顯示器可用lcd平面陣列和彩色屏幕。 dso采用微處理器作控制和數(shù)據(jù)處理，使dso具有超前觸發(fā)、組合觸發(fā)、毛刺捕捉、波形處理、硬拷貝輸出、軟盤記錄、長時間波形存儲等art所不具備的功能，目前dso的帶寬也超過1ghz，在許多方面都超過art的性能。 dso也有不足之處，帶寬取決于取樣率，比較通用的取樣率等于帶寬的4倍。復(fù)現(xiàn)的波形靠內(nèi)插算法補(bǔ)齊，波形會有失真；a/d轉(zhuǎn)換速度快，但d/a轉(zhuǎn)換速度慢，故波形更新率低，偶發(fā)信號會被遺漏；垂直分辨率一般用8位，顯然較低；面板旋鈕多，菜單復(fù)雜，使用不方便；沒有亮度調(diào)制，觀察不到三維圖形；波形存儲容量不夠，無法對波形進(jìn)行處理等等。 目前dso的不足之處已基本被克服，但是并非全部良好性能都體現(xiàn)在同一部示波器內(nèi)，亦即每部dso都會有一定特點，也有某些不足，在選擇型號時應(yīng)該留意對比。有些型號的dso具有與art一樣的波形更新率，有些型號的dso卻沒有，有一種dso具有art的熒光屏三維圖形顯示能力，而大部分dso不具備這種性能。大部分dso實時帶寬與單次帶寬相同，但也有只保證實時帶寬的dso。 前述dso都包含a/d轉(zhuǎn)換器和微處理器。這樣一來，在pc機(jī)增加插卡亦可構(gòu)成dso，但一般取樣率較低，功能較少，價格也便宜。還有采用vxi總線的dso模塊，以及機(jī)架式的dso插件。 dso的存儲器是示波器部件中僅次于a/d轉(zhuǎn)換器的元件，它保存被測信號的樣品，供后續(xù)的d/a轉(zhuǎn)換器把波形復(fù)原，現(xiàn)在存儲容量可達(dá)到1m以上。 普通dso有8位垂直分辨率，即每次掃描有256個樣品，需要256點的存儲，相當(dāng)256字節(jié)。如果提高分辨率，將水平軸擴(kuò)大10倍，則相當(dāng)20k字節(jié)；垂直軸亦擴(kuò)大10倍，相當(dāng)40k字節(jié)。由此可見，dso最少應(yīng)有2k字節(jié)，中等的dso應(yīng)有40k字節(jié)以上。如果要記錄10倍上述的波形，則起碼要400k字節(jié)以上。因此，存儲容量大小很重要。 反過來，存儲容量也影響到掃描速度，例如每掃跡只有50k點的存儲器，記錄100μs數(shù)據(jù)，則取樣間距是2ns，此時取樣率相當(dāng)500ms/s，以取樣率等于4倍帶寬計算，實時帶寬等于125mhz。 顯然,如果需要提高取樣率至1000ms/s，則記錄100μs的數(shù)據(jù)，需要100k點的存儲器。 為了存儲一幅完整的圖形，設(shè)圖素是1024×512=0.5m位，四幅圖形，要有2m位存儲量。在fft分析中也需要額外的存儲量，將新的波形的分量與參考的波形或存儲的波形作對比。為便于波形存儲，有些dso還提供軟盤或硬盤作數(shù)據(jù)記錄之用。
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