如何选择和使用模拟示波器与数字存储示波器

　　1 、分类按测量被测信号所使用的技术，它可分为模拟示波器、数字存储示波器（DSO ）和混合示波器（混合信号示波器，MSO ）等几大类。 1.1 模拟示波器一台完整的模拟示波器通常由阴极射线管CRT 、Y 通道、X通道和电源等几部分组成。其中CRT 主要包括电子枪、荧光屏和偏转板三个部分。输入的被测信号经放大直接加在Y 轴偏转板上，同时用一个与时间成正比的锯齿波电压加在X 轴偏转板上，使电子枪产生的电子束在静电力的作用下产生偏转，光点就会在荧光屏上描绘出被测信号随时间变化的波形。为了显示多个被测信号，通常在Y 通道中插入了通道转换器，使它们轮流加到Y 偏转板上。为了保证加在X 轴偏转板上的锯齿波电压每次都从被测信号上的一个确定的点开始扫描，以此稳定被显示的波形，X 通道一般都设有同步触发电路。 1.2 数字存储示波器数字存储示波器（DSO ）虽然也由显示器或CRT 、Y 通道、X 通道和电源等几部分组成，但Y 通道中插入了A/D 转换器、D/A 转换器和数字存储器等。测量过程中运用了数字信号处理技术，并在单片机的控制之下有条不紊的工作。首先按预先设定的时间间隔对被测的模拟信号采样，然后，通过A/D 转换器将这些采样值转换成对应的数字量和循环存入存储器中。需要显示测量结果或分析结果时，单片机从存储器读出存入的数据，处理后以数字方式或模拟方式将它们转换成模拟波形或要求的形式显示在显示器上。因为这种示波器运用了采样量化和数字信号处理技术，由此带来了许多超越模拟示波器的优点。 1.3 组合示波器组合示波器（混合信号示波器，MSO ）是将DSO 和模拟示波器或逻辑分析仪或数字万用表（DMM ）等两、三种仪器有机组合在同一机箱中的混合型仪器，它集成了多台仪器的功能和优点，以此满足用户的更多更高的测试要求。安捷伦Agilent 的54832D、54833D、54831D、54830D、54642D、54641D、54622D、54621D示波器，Fluke 的190 系列万用示波表、TK的THS700A 系列示波器/ 数字万用表等是一些典型的组合型示波器。 2 、特性与模拟示波器比，DSO 使用了采样量化技术和晶振等器件，因此，具有更高的幅度测量准确度和时间测量准确度。DSO 具有丰富的触发功能，能存储触发前后的相关数据；能有效地测量单次信号；能在同一时刻采集、存储多个被测量；能永久存储测得的数据，包括制作成硬拷贝；能反复再现测得的波形；能对测得的波形数据进行处理，如将测得的电压、电流相乘，求得此时刻的功率，又如对测得的数据进行统计分析，求均值、极值、数字滤波、积分、微分、作FFT运算等； DSO具有通用接口；能预先存储测试序列和在微机的控制之下进行自动测试；对测得的数据能与事先设置的参考波形或一组波形参数进行比较，如超出限定的范围，则立即声光告警或发中断信号给主机等。不过，DSO 的造价一般都比模拟示波器高，测量的实时性也不如它。模拟示波器的波形更新速率很高，最高超过400000 次/s，它具有“ 无限的分辨率” ，每一时刻都能显示该时刻的输入电压，而DSO 在“ 采集- 存储- 再现” 之间存在明显的时间延迟。因为波形亮度变化正比于信号在某一特定电平的持续时间，因此，一些信号的变化也会在模拟示波器上以这种形式表现出来。DSO 缺乏这种显示效果。尽管DSO 还有一些地方需要改进，性价比还需进一步提高，但是，它代表了电子示波器的发展方向。据前几年的市场调查知，DSO 的产销量已占了整个示波器类产品产销量的80% 以上，而且，此比例还在继续增加。 3 、选用3.1 类型选择DSO 是采样示波器，样点之间有一定的时间间隔，测量是不连续的，显示滞后实际情况，而模拟示波器对信号的测量是连续进行的，屏幕上的显示是当时正在发生的情况，而且造价低。因此，模拟示波器比较适合测量调频、调幅、视频、噪声等信号，比较适合电子产品检测、调整和维修等应用，以及基础实验仪器教育使用。 DSO 测量精度高、功能强，具有多种触发能力和波形处理能力，能够进行自动测量等，因此，除常规波形测量外，还很适合测量单次、低重复速率信号，及在需要预触发和对信号进行分析处理等场合使用。如故障检测、电源设计调试、通信产品/ 电子产品生产线测试、瞬态研究测试等。如果同时需要一台仪器兼有DSO 和逻辑分析仪、DMM 等功能特性，或需要组合后形成的新特性，则可选用组合型示波器（混合信号示波器）。