如何選擇合適的數字示波器

在選擇數字示波器時，我們主要考慮其是否能夠真實地輸出被測信號源，即輸出信號源與被測信號源的一致性。數字示波器的性能很大程度上影響到其實現信號源完整性的能力，下面根據其主要性能指標進行詳細分析。
1帶寬
數字示波器帶寬指輸入不同頻率的等幅正弦波信號源，當輸出波形的幅度隨頻率變化下降到實際幅度的70.7％時的頻率值（即f-3dB）。帶寬決定了數字示波器對信號源的基本測量能力。隨著信號源頻率的增加，數字示波器對信號源的精準輸出能力下降。實際測試中我們會發現，當被測信號源的頻率與數字示波器帶寬相近時，數字示波器將無法分辨信號源的高頻變化，輸出信號源出現失真。例如：頻率為100MHz、電壓幅度為1V的信號源用帶寬為100MHz的數字示波器測試，其輸出的電壓只有0.7V左右。圖2為同一階躍信號源用帶寬分別為4GHz、1.5GHz和300MHz的數字示波器測量所得的結果。從圖中可以看出，數字示波器的帶寬越高，信號源的上升沿越陡，輸出的高頻分量成分越多，再現的信號源越精準。實際應用中考慮到價格因素（數字示波器帶寬越高價格越貴），經過實踐經驗的積累，我們發現只要數字示波器帶寬為被測信號源*高頻率的3-5倍，即可獲得±3%到±2%的精度，滿足一般的測試需求。
2上升時間。
上升時間的定義為脈沖幅度從10％上升到90％的這段時間（如圖3所示），它反映了數字示波器垂直系統的瞬態特性。數字示波器必須要有足夠快的上升時間，才能精準地捕獲快速變換的信號源細節。數字示波器的上升時間越快，對信號源的快速變換的捕獲也就越精準。
3頻率反響。
頻率反響為當輸入不同頻率的等幅正弦波信號源時的反響性能，它包含從直流或交流低頻幾赫茲的正弦信號源一直到無法輸出幅度的頻率為止的全部頻率范圍內的幅度反響。實際測量中只考慮帶寬性能還不足以保證數字示波器能夠精準重現原始信號源，在對數字示波器計量工作中，我們發現有的數字示波器頻率反響曲線在低頻段并不平坦，會出現較大的起伏，如果測試相應頻率的信號源就會出現失真現象。此時，即使數字示波器的帶寬比被測信號源頻率高出很多，也不能真實重現信號源。因此，在選擇數字示波器時，針對不同的被測信號源，其頻率反響也是重點考慮的性能指標之一。
4采樣速率。
數字示波器的采樣速率表示為樣點數每秒（S/s）。采樣速率越快越能真實重現原始信號源。根據奈奎斯特定理，采樣速率要大于等于2倍的被測信號源頻率，才能不失真地還原原始信號源。但這個定理的前提是基于無限長的時間和連續的信號源，在實際測試中，數字示波器的技術無法滿足此條件。根據實踐經驗的積累，數字示波器為了精準地再現原始信號源，采樣速率一般為原始信號源*高頻率的2.5-10倍。

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