如何選擇購買最好的示波器
為您的電子項目或專業工作尋找合適的示波器?本指南提供了一個清晰的框架,以確定最符合您要求的示波器,無論您是經驗豐富的工程師,學生還是電子愛好者。我們將探索帶寬、采樣率和上升時間等關鍵參數,確保您做出明智的選擇,從而提高測量的精度和效率。
示波器用于什么?
一個 示波器,以前稱為示波器 (非正式示波器,示波器或o-scope),是一種臺式儀器,以圖形方式顯示電信號并顯示這些信號如何隨時間變化。工程師使用它們來排除電路故障和檢查信號質量。大多數工程師使用數字示波器,這就是我們在這里要關注的。數字示波器采集和存儲波形,其中顯示信號的電壓,頻率,信號中噪聲的部分,信號是否失真,信號之間的時序等等。
選擇示波器的基本參數
示波器帶寬
帶寬是決定示波器可以準確測量的最高頻率的關鍵規格。這是影響示波器功能和成本的重要考慮因素。
帶寬越高,信號的再現就越準確,如在250 MHz,1 GHz和4 GHz帶寬級別捕獲的信號所示。
如何計算您的帶寬需求
選擇示波器時,一個好的做法是使用以下公式來確保覆蓋信號的最高頻率分量:

例如,如果您的最高信號頻率為20 MHz,則應考慮使用帶寬至少為60 MHz的示波器。
示波器上升時間
上升時間對于數字應用至關重要,這表明示波器能夠跟蹤信號的快速變化。

高速數字信號的上升時間表征。
計算您的示波器需要多少上升時間
示波器的上升時間應明顯短于信號中的最快上升時間。使用以下公式查找合適的示波器:

對于上升時間為4 ns的信號,示波器的上升時間應小于1.33 ns。
示波器采樣率
采樣率指示示波器對信號進行采樣的頻率,從而影響捕獲的波形的細節。

更高的采樣率提供更高的信號分辨率,確保您看到間歇性事件。
了解有關采樣率的更多信息
確定示波器的正確采樣率
要選擇適當的采樣率,請使用以下準則:

對于最大頻率為20 MHz的信號,目標是采樣率至少為200 MS/s的示波器。這確保了波形的詳細捕獲,便于準確分析。
選擇示波器的其他注意事項
示波器的通道密度
數字示波器對模擬通道進行采樣以存儲和顯示它們。通常,通道越多越好,盡管添加通道會增加示波器的價格。
您的應用程序將決定您是否需要選擇具有兩個,四個,六個甚至八個模擬通道的示波器。例如,兩個通道允許您將組件的輸入與其輸出進行比較。四個模擬通道允許您比較更多信號,并提供更多的靈活性,以數學方式組合通道 (例如,相乘以獲得功率,或減去差分信號)。具有六個或八個通道的示波器允許進行多個總線分析,同時在電源相關環境中查看電壓或電流類型的信號。
A混合信號示波器添加數字定時通道,這些通道指示高或低狀態,并且可以一起顯示為總線波形。無論您選擇什么,所有通道都應具有良好的范圍,線性度,增益精度,平坦度和抗靜電放電能力。
一些儀器在通道之間共享采樣系統以節省資金。但要注意: 您打開的通道數量會降低采樣率。
兼容的示波器探頭
良好的測量始于探頭尖端。示波器和探頭作為一個系統一起工作,因此在選擇示波器時一定要考慮探頭。
在進行測量時,探頭實際上成為電路的一部分,引入了改變測量的電阻、電容和電感負載。為了最大程度地減少影響,最好使用專為您的示波器而設計的探頭。
選擇具有足夠帶寬的無源探頭。探頭的帶寬應與示波器的帶寬匹配。
廣泛的兼容探頭將允許您在更多應用中使用您的范圍。在購買之前,請檢查一下該范圍的可用范圍。

無源探頭:具有10倍衰減的探頭為您的電路提供受控的阻抗和電容,適用于大多數接地參考測量。它們包含在大多數示波器中-每個輸入通道都需要一個。
高壓差分探頭:差分探頭允許接地參考示波器進行安全、準確的浮動和差分測量。每個實驗室應該至少有一個。
邏輯探頭:邏輯探頭將數字信號傳送到混合信號示波器的前端。它們包括帶有附件的 “飛行引線”,這些附件旨在連接到電路板上的小測試點。
電流探針:當然,添加電流探頭可以使示波器測量電流,但也可以計算和顯示瞬時功率。
需要幫助選擇正確的探頭?請參閱我們的探頭選擇器導向裝置
示波器的觸發功能
所有示波器都提供邊沿觸發,大多數示波器都提供脈沖寬度觸發。要獲取異常并充分利用示波器的記錄長度,請尋找可在更具挑戰性的信號上提供高級觸發的示波器。

可用的觸發選項范圍越廣泛,范圍就越通用 (并且越快找到問題的根本原因):
數字/脈沖觸發: 脈沖寬度、矮小脈沖、上升/下降時間、設置和保持
邏輯觸發
串行數據觸發: 嵌入式系統設計使用串行 (I2C、SPI、CAN/ LIN…) 和并行總線。
視頻觸發
示波器記錄長度
記錄長度是完整波形記錄中的點數。一個作用域只能存儲有限數量的樣本,所以一般來說,記錄長度越大越好。
捕獲時間 = 記錄長度/采樣率。因此,記錄長度為1 m點,采樣率為250 MS/sec,示波器將捕獲4 ms。今天的作用域允許您選擇記錄長度,以優化應用程序所需的詳細級別。
例如,一個好的基本范圍將存儲超過2,000個點,這對于穩定的正弦波信號 (可能需要500個點) 來說已經足夠了,而更先進的高端示波器將具有高達1Gpoints,這對于使用高速串行數據類型應用程序至關重要。
示波器波形捕獲率
波形捕獲速率 (以每秒波形數 (wfms/s) 表示) 是指示波器采集波形的速度。示波器的波形捕獲率差異很大,因此找到適合您應用的波形捕獲率非常重要。
具有高波形捕獲率的示波器可以更直觀地了解信號行為,并大大提高示波器快速捕獲抖動、矮小脈沖、毛刺和轉換錯誤等瞬態異常的可能性。
數字存儲示波器 (DSO) 采用串行處理架構來捕獲10到5,000 wfms/s。一些dso提供了一種特殊模式,該模式將多個捕獲突發到長存儲器中,暫時提供更高的波形捕獲速率,隨后是長的處理死區時間,這降低了捕獲罕見的間歇性事件的概率。
大多數數字熒光示波器(DPO) 采用并行處理架構來提供更大的波形捕獲率。一些dpo可以在幾秒鐘內獲取數百萬個波形,顯著增加捕獲間歇性和難以捉摸的事件的概率,并允許您更快地看到信號中的問題。
示波器可擴展性
隨著需求的變化,您希望示波器能夠通過應用程序模塊和軟件更新來滿足您的需求。
如果您想隨著時間的推移擴展示波器的功能,請確保您的儀器具有所需的一切。例如,一些示波器允許您:
向通道添加內存以分析更長的記錄長度
添加特定于應用程序的測量功能
通過全方位的探頭和模塊補充示波器的功能
使用流行的第三方分析和生產力
Windows兼容軟件
添加附件,如電池組和機架安裝
示波器的連接性
在你分析了你的示波器測量,您需要記錄和分享您的發現。示波器的連接性提供了高級分析功能,并簡化了結果的文檔記錄和共享。
根據示波器的不同,您可以訪問標準接口 (GPIB、RS-232、USB和以太網) 、網絡通信模塊或高級功能,以便:
在示波器上創建、編輯和共享文檔,同時在您的特定環境中使用儀器
訪問網絡打印和文件共享資源
訪問Windows?臺式機
運行第三方分析和文檔軟件
鏈接到網絡
訪問互聯網
發送和接收電子郵件
需要有關選擇示波器的幫助?下載我們的示波器選擇器指南或聯安泰測試請求演示。
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