選擇示波器要考慮的因素（一）

1、您需要多少帶寬
　　我們已經(jīng)處于數(shù)字示波器時(shí)代，與僅考慮模擬放大器的帶寬相比，應(yīng)更多的考慮示波器的帶寬，為了保證示波器為應(yīng)用提供足夠的帶寬，您必需考慮示波器將要考察的信號(hào)帶寬。
　　帶寬是示波器zui重要的特點(diǎn)，因?yàn)樗鼪Q定這顯示的信號(hào)范圍，它在很大程度上還決定著用戶需要支付的價(jià)格。在制定帶寬決策時(shí)，您必需把當(dāng)前有限的預(yù)算與實(shí)驗(yàn)室中示波器使用期間預(yù)計(jì)的需求平衡起來。
　　在當(dāng)前的數(shù)字技術(shù)中，系統(tǒng)時(shí)鐘通常是示波器可能顯示的頻率zui高的信號(hào)。示波器的帶寬至少應(yīng)該比這一頻率高三倍，以合理地顯示這個(gè)信號(hào)的形狀。
　　系統(tǒng)中決定示波器帶寬要求的另一個(gè)信號(hào)特點(diǎn)是信號(hào)的上升時(shí)間。由于您可能看到的不只是純正弦波，因此在超出信號(hào)基礎(chǔ)頻率的頻率上，信號(hào)將包含諧波。例如，如果您考察的是方形波，那么信號(hào)包含的頻率至少要比信號(hào)的基礎(chǔ)頻率高10倍。如果在考察方形波等信號(hào)時(shí)不能保證相應(yīng)的示波器帶寬，您將在示波器顯示屏上看到圓形的邊沿，而不是預(yù)計(jì)看到的清晰快速的邊沿。這進(jìn)而會(huì)影響測量精度。
　　幸運(yùn)的是，我們有一些非常簡單的公式，可以幫助您根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)確定相應(yīng)的示波器帶寬。
1、信號(hào)帶寬＝0.5/信號(hào)上升時(shí)間
2、示波器帶寬＝2 x 信號(hào)帶寬
3、示波器實(shí)時(shí)取樣速率＝4 x 示波器帶寬
　　在已經(jīng)確定了相應(yīng)的示波器帶寬后，您需要考慮示波器打算同時(shí)使用的每條信道的取樣速率。如上面的公式3所列，對(duì)打算使用的每條信道，必需保證取樣速率是示波器帶寬的四倍，以便這些信道能夠全面支持示波器的額定帶寬。我們將在后面對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
 

2、您需要多少條信道
乍一看，信道數(shù)量似乎是一個(gè)簡單的問題。畢竟，不是所有示波器都配有兩條信道或四條信道嗎？沒別的了！數(shù)字內(nèi)容遍布當(dāng)前設(shè)計(jì)中的任何地方，不管數(shù)字內(nèi)容在設(shè)計(jì)中的比重高低，傳統(tǒng)的2通道或4信道示波器都并不能一直提供觸發(fā)和察看所有感興趣的信號(hào)所需的信道數(shù)量。如果您遇到這種情況，您就會(huì)了解構(gòu)建外部硬件或編寫軟件隔離感興趣的活動(dòng)時(shí)涉及的問題。
　　對(duì)當(dāng)前日益發(fā)展的數(shù)字領(lǐng)域，一種全新的示波器已經(jīng)增強(qiáng)了示波器在數(shù)字應(yīng)用和嵌入式調(diào)試應(yīng)用中的應(yīng)用?；旌闲盘?hào)示波器（通常稱為MSO）除典型示波器的2條或4條示波器信道外，還緊密地插入另外16條邏輯定時(shí)信道。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全功能示波器，提供了zui多20條時(shí)間相關(guān)的觸發(fā)、采集和察看信道。
　　我們將以常見的SDRAM應(yīng)用為例，介紹怎樣使用混合信號(hào)示波器進(jìn)行日常調(diào)試。為隔離SDRAM寫入周期，您必需對(duì)五種不通的信號(hào)組合觸發(fā)系統(tǒng)－RAS，CAS,WE,CS和時(shí)鐘。4信道示波器本身不足以滿足這一基本測量要求。
　　如圖2所示，16條邏輯定時(shí)信道用來設(shè)置在RAS高、CAS低、WE高和CS上觸發(fā)系統(tǒng)。示波器信道1用來察看和抽換法時(shí)鐘的上升沿。在邏輯分析儀和示波器組合解決方案中，邏輯分析儀只能交叉觸發(fā)示波器或反之，與此不同，混合信號(hào)示波器可以在示波器和邏輯定時(shí)信道中進(jìn)行全寬觸發(fā)。
 

3、您要求的取樣速率是多少
如前所述，在評(píng)估示波器時(shí)，取樣速率是一個(gè)非常重要的考慮指標(biāo)。為什么呢？大多數(shù)示波器采用插入形式，在兩條或多條信道偶合模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，其僅在四信道示波器中的一條或兩條信道上提供zui大的取樣速率，從而可以提高取樣速率。許多制造商在示波器的主要技術(shù)指標(biāo)中僅強(qiáng)調(diào)這種zui大化的取樣速度，而不會(huì)告訴用戶該取樣速率僅適用于一條信道！如果你希望購買一個(gè)4信道示波器，那么事實(shí)上你希望不僅僅在一條信道上使用和獲得全部帶寬。
　　回憶一下第2個(gè)考慮因素中給出的公式，示波器的取樣速率至少應(yīng)該是示波器帶寬的4倍。在示波器使用某種數(shù)字重建形式時(shí)，使用4倍乘數(shù)，如sin（X）/X插補(bǔ)。在示波器沒有采用數(shù)字重建形式時(shí)，乘數(shù)實(shí)際上應(yīng)該是10倍。由于大多數(shù)示波器采用某種數(shù)字重建形式，4倍乘數(shù)應(yīng)該足夠了。
　　讓我們考察一下使用500MHZ示波器的實(shí)例，該示波器采用sin（X）/X插補(bǔ)技術(shù)。對(duì)這一示波器，為在，每條信道上支持整整500MHz的帶寬，每條信道需要的zui低取樣速率是4x（500MHz）,或每條信道2GSa/s。當(dāng)前市場上部分500MHz示波器聲稱zui大5GSa/s取樣速率，但沒有指出5GSa/s取樣速率只適用于一條信道。在使用三條或四條信道時(shí)，這些示波器每條信道的取樣速率實(shí)際上只有1.25GSa/s，不足以在幾條信道上支持500MHz的帶寬。
　　考慮取樣速率的令一種方式是確定應(yīng)用點(diǎn)之間希望的分辨率。取樣速率是分辨率的倒數(shù)。例如，假設(shè)您希望在樣點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)1ns的分辨率。能夠提高這一分辨率的取樣速率是1/（1ns）＝1GSa/s。
　　總之，要保證考慮的示波器能夠?yàn)橄Ｍ瑫r(shí)使用的所有信道提供足夠的每條信道取樣速率，從而每條信道都能夠支持示波器的額定帶寬。

4、您需要多少內(nèi)存深度
　　如前所述，帶寬和取樣速率緊密相關(guān)。內(nèi)存深度也與取樣速率緊密相關(guān)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入波形進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到示波器的告訴內(nèi)存中。選擇示波器時(shí)一個(gè)重要因素是了解示波器怎樣使用存儲(chǔ)的這些信息。內(nèi)存技術(shù)使得用戶能夠捕獲采集數(shù)據(jù)、當(dāng)大察看更多細(xì)節(jié)、或在采集的數(shù)據(jù)上進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、測量和后期處理功能等操作。
　　許多人認(rèn)為，示波器的zui大取樣速率指標(biāo)適用于所有時(shí)基設(shè)置。這當(dāng)然是好事，但這可能要求非常大的內(nèi)存，幾乎沒有人能夠買得起內(nèi)存這樣大的示波器。由于內(nèi)存深度有限，因此隨著人們把時(shí)基設(shè)置成越來越寬的范圍，所有示波器必須降低取樣速率。示波器的內(nèi)存越深，以全部取樣速率可以捕獲的時(shí)間越多。目前市場上有一種流行的示波器，其取樣速率達(dá)到每秒幾千兆樣點(diǎn)及擁有10，000樣點(diǎn)的內(nèi)存。在時(shí)基設(shè)為2ms/格及更慢時(shí)，這一示波器被迫把取樣速率降低到每秒幾千樣點(diǎn)。你必需查看有問題的示波器，了解時(shí)基設(shè)置對(duì)其取樣速率的影響。這里提到的示波器在以要求的掃描速率工作、以顯示整個(gè)系統(tǒng)操作周期時(shí)，將只提供幾千赫茲的帶寬。
　　你所需要的內(nèi)存深度取決于希望查看顯示器的數(shù)量以及希望保持的取樣速率。如果你希望在不同樣點(diǎn)間以較高分辨率查看更長的時(shí)期，您使用需要深內(nèi)存。簡單的公式可以告訴您需要多少內(nèi)存、其中需要考慮時(shí)間間隔和取樣速率：
內(nèi)存深度＝取樣速率 x 顯示時(shí)間
　　如果您需要放大及更仔細(xì)地查看波形，在示波器上所有時(shí)間設(shè)置中保證高取樣速率可以防止假信號(hào)，提供與波形有關(guān)的更詳細(xì)的信息。
　　一旦已經(jīng)確定內(nèi)存深度，同樣重要的是必需考察在使用zui深的內(nèi)存設(shè)置時(shí)示波器的操作方式。采用傳統(tǒng)深內(nèi)存結(jié)構(gòu)的示波器響應(yīng)速度慢，這會(huì)給生產(chǎn)效率帶來負(fù)面影響。由于響應(yīng)速度慢，示波器制造商通常把深內(nèi)存降到模式，工程師通常只在必需使用深內(nèi)存時(shí)才使用它。盡管示波器制造商幾年來已經(jīng)在深內(nèi)存結(jié)構(gòu)中取得很大進(jìn)展，但某些深內(nèi)存結(jié)構(gòu)的速度仍然很低，操作起來要耗費(fèi)大量的時(shí)間。在購買示波器前，一定要評(píng)估示波器在zui深的內(nèi)存設(shè)置下的響應(yīng)能力。
 

5、您需要哪些顯示功能
所有示波器供應(yīng)商都知道,他們銷售的是波形圖像.追溯到模擬示波器時(shí)代,示波器CRT顯示器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定著圖像的質(zhì)量.在當(dāng)前的數(shù)字世界中,示波器的現(xiàn)實(shí)性能在很大程度上取決于數(shù)字處理算法,而不是顯示設(shè)備的物理特點(diǎn).某些示波器制造商已經(jīng)在產(chǎn)品中增加了顯示模式,以克服傳統(tǒng)模擬示波器顯示和數(shù)字顯示之間的某些差異.沒有一種很好的途徑,通過研究示波器的技術(shù)指標(biāo)來確定哪種示波器用戶的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境.只有在用戶工作臺(tái)上實(shí)時(shí)演示及使用用戶自己的波形時(shí),才能確定哪種示波器滿足用戶需求.
　　當(dāng)前的數(shù)字示波器分為兩大類:波形查看儀器和波形分析儀.為查看波形設(shè)計(jì)的示波器通常用于測試和問題診斷應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,波形圖像將提供用戶所需的全部信息.
　　在波形分析應(yīng)用中，MicrosoftWindows操作系統(tǒng)和分析功能等特點(diǎn)可以應(yīng)用額外的抽象等級(jí),確定被測系統(tǒng)的性能狀況.在這方面,也很難單純根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)資料,確定示波器能夠躲好地滿足用戶需求.必需在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)時(shí)演示,才能確定考察的示波器能否顯示用戶需要查看的內(nèi)容.

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