为什么示波器没有取代频谱仪？

示波器作为硬件工程师实验台上的必备装备之一，在验证、调试、测试及测量过程中扮演着至关重要的角色。虽然示波器主要被作为时域测量工具，但其本质上和频谱仪等频域测量工具一样，都是将是模拟信号采样数字化后进行显示与分析。时域和频域只是同一个事物的不同观察角度，而频谱仪所做的只是进一步对时域信号进行了变换。因此，目前主流示波器都在经典时域示波器的基础上加入了频域分析功能。

示波器和频谱仪本质上都是对时域信号的采样数字化。理论上讲，频谱仪所完成的功能示波器也应该能做到。简单的说就是做一个FFT嘛，这个功能在本科信息专业的实验课里都写过这段代码。于是，大家发现忽然一天几乎所有厂家的示波器都声称有了频域分析的功能。然而，大多数示波器的频谱分析功能往往成为工程师眼中的鸡肋，大多数人除了买示波器的那一瞬间看应用工程师演示过一遍以外，自己从来没有在实际工程中使用过这个功能。那么，为什么示波器的频域分析功能会沦落到这个尴尬的境地呢？示波器是宽带系统，频谱仪是窄带系统示波器是一个低通系统，主流示波器的通带从DC到几百MHz、几GHz、几十GHz甚至上百GHz不等。频谱仪是个带通系统，而目前最先进的、号称超宽带频谱仪的通带宽带也只有几百MHz。带宽越大意味着系统接收的噪声越多，相同的信号功率下信噪比就越差，从频域看来就表现为底噪越高。信号被淹没在滔滔的噪声中，自然频域分析的能力就下降了。示波器的ADC量化精度远小于频谱仪的量化精度采样率和采样深度（位宽）就像鱼和熊掌一样不可兼得。示波器追求时域的高采样率，其结果必然以牺牲有效采样位数为代价。通常高速示波器的位宽只有6~8位，而频谱仪的位宽往往可以做到12~14位。系统每增加1位量化位数会减小6dB的量化噪声，因此频谱仪较示波器又进一步降低了噪声对信号的影响。因为噪声在频谱仪中显得如此之小，从某个方面讲，导致了频谱仪使用对数坐标来显示很小的噪声，而示波器只用线性坐标来表示。