示波器的性能术语（下）

01
示波器的性能术语 - 波形捕获速率等

 

波形捕获速率

所有示波器都会眨眼睛。也就是说，它们会每秒睁开眼睛多少次，来捕获信号，其间则会闭上眼睛。这就是波形捕获速率，用波形/秒(wfms/s)表示。采样率表明了示波器在一个波形或周期内对输入信号采样的频次，波形捕获速率则是指示波器采集波形的速度有多快。

示波器类型和性能水平，波形捕获速率变化很大。波形捕获速率高的示波器可以明显更好地观察信号特点，大幅度提高示波器迅速捕获瞬态异常信号的概率，如抖动、欠幅脉冲、毛刺和跳变误差。

数字存储示波器(DSO)采用串行处理结构，捕获速率为10-5.000 wfms/s。某些DSO提供了专用模式，把多个捕获突发传送到长存储器中，在很长的处理死区时间后提供临时更高的波形捕获速率，但这会降低捕获偶发间歇性事件的概率。

大多数数字荧光示波器(DPO)采用并行处理结构，提供高得多的波形捕获速率。如图49所示，某些DPO可以在一秒钟内采集几百万个波形，明显提高捕获间歇性难检事件的概率，更迅速地看到信号中的问题。此外，DPO能够实时采集和显示信号特点的三个维度:幅度、时间及幅度在时间上的分布，可以有效地观察信号特点，如图50所示。

图49.DPO为不重复的高速多通道数字设计应用提供了理想的解决方案。图50.DPO可以有效观察信号特点，它提供了高得多的波形捕获速率和三维显示功能，使其成为多种应用最佳的通用设计和调试工具。记录长度

 

记录长度用构成一条完整的波形记录的点数表示，决定着每条通道可以捕获的数据量。由于示波器只能存储有限数量的样点，因此波形时长(时间)与示波器的采样率成反比。

时间间隔=记录长度/采样率

现代示波器允许选择记录长度，优化应用所需的细节水平。如果您要分析异常稳定的正弦曲线信号，您可能只需要500点的记录长度，但如果要隔离复杂的数字数据流中的定时异常事件，您可能需要100万点以上的记录长度，如图51所示。

 

图51.捕获这个85 MHZ被调制载波的高频细节要求高分辨率采样(100 ps)。观察信号的整个调制包络要求长时间周期(1ms)。通过使用长记录长度(10 MB)，示波器可以同时显示这两者。

 

 

02

示波器的性能术语 - 触发功能等

 

触发功能

示波器的触发功能在正确的信号点上同步水平扫描，这对清楚地检定信号至关重要。触发控制功能允许稳定重复的波形，捕获单次波形。

有效位

有效位是一个衡量数字示波器准确重建正弦波信号形状能力的指标。这个指标把示波器的实际误差与理论上“理想的”数字化器进行比较。由于实际误差包括噪声和失真，因此必须指定信号的频率和幅度。

频响

单纯的带宽并不足以保证示波器能够准确地捕获高频信号。示波器设计的目标是特定类型的频响:最大平坦包络延迟(MFED)。这种类型的频响提供了完美的脉冲保真度及最低的过冲和振铃。由于数字示波器由实际放大器、衰减器、ADC、互连和继电器组成，因此MFED响应是唯一能够实现的目标。脉冲保真度因示波器型号和制造商变化很大。

垂直灵敏度

垂直灵敏度表示垂直放大器可以放大弱信号的程度，通常用每格毫伏(mV)表示。通用示波器检测到的最小电压一般约为屏幕上每个竖格1 mV。

 

03

示波器的性能术语 - 扫描速度等

 

扫描速度

扫描速度表示轨迹以多快的速度扫描通过示波器屏幕，使您能够看到精细的细节。示波器的扫描速度用每格时间(秒)表示。

增益精度

增益精度表示垂直系统衰减或放大信号的精度，通常用百分比误差表示。

水平精度（时基）
 

水平或时基精度表示水平系统显示信号定时的精度，通常用百分比误差表示。

垂直分辨率（模数转换器）

ADC及数字示波器的垂直分辨率表示其把输入电压转换成数字值的精度。垂直分辨率用位数表示。计算技术可以改善有效分辨率，hi-res采集模式是一个很好的例子。

图51.捕获这个85 MHZ被调制载波的高频细节要求高分辨率采样(100 ps)。观察信号的整个调制包络要求长时间周期(1ms)。通过使用长记录长度(10 MB)，示波器可以同时显示这两者。