示波器是一種重要的電子測(cè)試儀器，用于捕捉和分析電信號(hào)的波形。隨著科技的不斷發(fā)展，示波器的種類(lèi)和功能也在不斷豐富，因此在選型時(shí)需要考慮多個(gè)因素。本文將從不同角度為您提供選型的參考，以便您能找到最適合自己需求的示波器。

選購(gòu)示波器時(shí)需要明確使用目的。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)示波器的要求各不相同。例如，基礎(chǔ)的電子實(shí)驗(yàn)和教育用途，可能只需要一款簡(jiǎn)單的示波器，而在復(fù)雜的研發(fā)和測(cè)試過(guò)程中，則需要更高帶寬和采樣率的設(shè)備。在選型時(shí)，首先要考慮自己的需求，明確使用場(chǎng)景。

下面我們一起來(lái)看看選擇示波器要考量的10個(gè)因素。

1、頻寬

頻寬決定了示波器量測(cè)類(lèi)比訊號(hào)的能力，這決定了儀器可以準(zhǔn)確量測(cè)的最大頻率。頻寬也是價(jià)格的關(guān)鍵的決定因素。

選擇示波器前先確定您的需求。例如，100 MHz的示波器通常可保證在100MHz下具有少于30%的衰減。為了確保優(yōu)于2%的振幅準(zhǔn)確度，輸入應(yīng)該低于20MHz。

當(dāng)選擇頻寬時(shí)，請(qǐng)使用「五倍規(guī)則」。示波器頻寬大于或等于您想要的最大頻率的五倍，如果頻寬太低，您的示波器將無(wú)法解析高頻率的變化。

基本示波器的范圍通常為50 MHz至200 MHz。如果您需要更多的頻寬，則可使用更高效能示波器，以涵蓋350 MHz以上，可達(dá)數(shù)十個(gè)GHz的范圍。

2、取樣率

取樣率(每秒取樣數(shù))是示波器取樣訊號(hào)的速率，類(lèi)似于攝影機(jī)的訊框率;這決定了示波器能擷取多少波形細(xì)節(jié)。

同樣地，我們建議採(cǎi)用「五倍法則」：使用至少5倍于您電路最高頻率分量的取樣率。

大多數(shù)的基本示波器皆具有1至2 GS/s的(最大)取樣率。請(qǐng)記住，基本示波器擁有高達(dá)200MHz的頻寬，所以示波器設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在最大頻寬下，以5至10倍超取樣來(lái)設(shè)計(jì)示波器。

取樣的速度越快，就會(huì)遺失越少的信息，以及示波器將能更有效地呈現(xiàn)待測(cè)訊號(hào);但是，這也會(huì)越快填滿(mǎn)內(nèi)存，也連帶限制了可以擷取數(shù)據(jù)的時(shí)間。

大多數(shù)的入門(mén)級(jí)示波器擁有1至2 GS/s的最大取樣率，而中階示波器則可有5至10 GS/s的最大取樣率。

3、足夠的輸入通道和正確的通道

示波器使用類(lèi)比通道來(lái)儲(chǔ)存并顯示訊號(hào)，在一般情況下，越多通道越好，盡管增加通道即會(huì)增加價(jià)格。

是否要選擇2個(gè)或4個(gè)類(lèi)比通道將取決于您的應(yīng)用。例如，您可使用兩個(gè)通道來(lái)比較分量的輸入和輸出。四個(gè)類(lèi)比通道則可讓您比較更多的訊號(hào)，并提供更大的靈活性，以數(shù)學(xué)方式來(lái)結(jié)合通道(例如，相乘可取得功率，或相減可取得差動(dòng)式訊號(hào))。

但要注意：您開(kāi)啟的通道數(shù)量可能會(huì)降低取樣率。

4、相容的探棒

良好的量測(cè)始于探棒頭。示波器和探棒是作為一個(gè)系統(tǒng)搭配使用，所以在選擇示波器時(shí)一定要考慮探棒。

在量測(cè)期間，探棒實(shí)際上即成為電路、引入電阻、電容和電感負(fù)載(改變量測(cè))的一部分。為了盡可能地減少影響，最好使用示波器搭配的專(zhuān)門(mén)探棒。各種相容的探棒將可讓您在更多的應(yīng)用中使用您的示波器。

另外，選擇具有足夠頻寬的被動(dòng)式探棒也很重要，探棒的頻寬應(yīng)該與示波器的頻寬相符。

探棒的分類(lèi)：

被動(dòng)式探棒：被動(dòng)式探棒具有10倍衰減，會(huì)呈現(xiàn)電路的受控制阻抗和電容，并適用于大多數(shù)接地參考的量測(cè)，大多數(shù)示波器均隨附此種探棒。針對(duì)每個(gè)輸入通道，您將需要備一個(gè)被動(dòng)式探棒。

高電壓差動(dòng)式探棒：差動(dòng)式探棒可讓接地參考的示波器進(jìn)行安全、準(zhǔn)確的浮動(dòng)和差動(dòng)式量測(cè)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該都至少擁有一個(gè)!

邏輯探棒：邏輯探棒會(huì)提供數(shù)位訊號(hào)至混合訊號(hào)示波器的前端，包括「浮動(dòng)引線」與專(zhuān)為連接至電路板上微小測(cè)試點(diǎn)所設(shè)計(jì)的配件。

電流探棒：若增加電流探棒，可讓示波器量測(cè)電流，當(dāng)然，還能讓示波器計(jì)算并顯示瞬時(shí)功率。

5、觸發(fā)

觸發(fā)功能可提供穩(wěn)定的顯示畫(huà)面，讓您能在復(fù)雜波型的特定部分上調(diào)整歸零。

所有的示波器皆可提供邊緣觸發(fā)功能，且大多數(shù)均可提供脈沖寬度觸發(fā)功能。而示波器可用的觸發(fā)選項(xiàng)范圍越寬，示波器越靈活(您將會(huì)更快找出問(wèn)題的根源!)

6、記錄長(zhǎng)度

記錄長(zhǎng)度是完整波型記錄中的點(diǎn)數(shù)。在一般情況下，示波器僅能儲(chǔ)存有限數(shù)量的取樣，所以，記錄長(zhǎng)度越大越好。

擷取的時(shí)間=記錄長(zhǎng)度/取樣率

所以，若具有1M點(diǎn)的記錄長(zhǎng)度，且取樣率為250 MS/s時(shí)，示波器將可擷取4 ms。

良好的基本示波器一般儲(chǔ)存超過(guò)2,000點(diǎn)，這對(duì)穩(wěn)定的正弦波訊號(hào)(可能需要500點(diǎn))而言已綽綽有余。但要找出復(fù)雜的數(shù)位資料流中的時(shí)序異常原因，則應(yīng)考慮1M點(diǎn)以上的記錄長(zhǎng)度。

具有記錄長(zhǎng)度為數(shù)百萬(wàn)點(diǎn)的示波器可以顯示出許多訊號(hào)活動(dòng)的畫(huà)面，對(duì)研究復(fù)雜的波型而言是必不可少的功能。

7、自動(dòng)量測(cè)及分析

自動(dòng)化波型量測(cè)可讓您更輕松地獲得準(zhǔn)確的數(shù)值讀數(shù)。

大多數(shù)的示波器皆提供了前面板按鈕和/或螢?zāi)皇焦δ鼙?，以進(jìn)行準(zhǔn)確的自動(dòng)化量測(cè)，包括振幅、週期和上升/下降時(shí)間。許多數(shù)位示波器還提供了平均值和RMS計(jì)算、工作周期和其他數(shù)學(xué)運(yùn)算。

比如通道運(yùn)算功能讓您可對(duì)波型進(jìn)行加、減和乘等運(yùn)算。使用波型相乘功能將電壓和電流相乘即可獲得功率值;使用減法功能則可粗略估計(jì)差動(dòng)式量測(cè)?？焖俑盗⑷~變換(FFT)功能將可讓您查看擷取波型的頻率頻譜。

8、易于操作

示波器應(yīng)易于操作非常重要，即使是偶爾使用。易于操作的標(biāo)準(zhǔn)包括：

常用的調(diào)整功能應(yīng)該擁有專(zhuān)門(mén)的旋鈕。

AUTOSET和/或DEFAULT按鈕將可用于即時(shí)設(shè)定。

示波器應(yīng)對(duì)不斷變化的事件能快速響應(yīng)和反應(yīng)。

示波器應(yīng)可支持您的語(yǔ)言，包括功能表系統(tǒng)、內(nèi)建的說(shuō)明、手冊(cè)和合適的前面板說(shuō)明。

9、連接性

直接將示波器連接至電腦或透過(guò)可攜式媒體傳輸資料，可讓您進(jìn)行進(jìn)階的分析，并簡(jiǎn)化記錄和分享成果。

比如許多示波器均可產(chǎn)生JPG、BMP或PNG文件，輕松地納入資料。許多示波器均隨付軟件，或使其可用于下載，以協(xié)助擷取螢?zāi)划?huà)面、收集波型資料或儲(chǔ)存儀器設(shè)定。還有些示波器提供了VGA輸出，讓您連接外部顯示器以便于檢視。

選示波器時(shí)，可看看有哪些功能是您需要的，現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)程式可為您節(jié)省顯著的時(shí)間和精力。

10、串列匯流排解碼

大多數(shù)系統(tǒng)級(jí)(電腦到電腦)通訊均是在串列資料連結(jié)上傳輸。即使在現(xiàn)今的電路板上，大部分的芯片對(duì)芯片資料仍是在串列匯流排上傳輸。

有些示波器能夠解碼串列匯流排，并顯示資料時(shí)間相關(guān)的其他波型。相較于手工解碼，自動(dòng)解碼耗時(shí)少得多且不易出錯(cuò)。除了解碼，某些示波器還提供觸發(fā)和搜尋串列資料值的能力。這些功能有助于加速疑難排解的程序。

示波器使用技巧和常見(jiàn)問(wèn)題處理

合理設(shè)置輸入檔位和時(shí)基：根據(jù)待測(cè)信號(hào)的幅值和周期選擇合適的檔位，使波形在屏幕上有適當(dāng)?shù)娘@示

調(diào)整觸發(fā)電平：適當(dāng)調(diào)整觸發(fā)電平，使觸發(fā)穩(wěn)定，波形能夠持續(xù)顯示

選擇合適的耦合方式：DC耦合可顯示信號(hào)的DC分量，AC耦合則可去除DC分量

注意輸入通道：選擇合適的輸入通道，根據(jù)待測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)選擇通道

常見(jiàn)問(wèn)題處理：如波形不穩(wěn)定、幅值過(guò)大或過(guò)小、波形抖動(dòng)嚴(yán)重等，可以通過(guò)檢查觸發(fā)設(shè)置、信號(hào)連接、接地連接等方法進(jìn)行處理