示波器是一種電子測(cè)量?jī)x器，其用途十分廣泛，能夠把各種電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖形顯示，以便設(shè)計(jì)人員、維修人員等去分析信號(hào)的變化過(guò)程。
選擇一個(gè)合適的示波器尤為重要，決定著是否能夠完整、準(zhǔn)確的分析信號(hào)，現(xiàn)在的示波器不同的廠商都各有其特點(diǎn)，但是選擇示波器真正能夠決定其性能的只有幾個(gè)因數(shù)：
1.帶寬
示波器的帶寬決定著示波器測(cè)量模擬信號(hào)的能力，也就是說(shuō)它決定著儀器可以準(zhǔn)確測(cè)量的最大頻率。如果帶寬太低，示波器將不能分辨高頻變化，幅度將會(huì)失真，邊沿會(huì)降慢，細(xì)節(jié)會(huì)丟失，當(dāng)然帶寬也是價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。
示波器帶寬 ≥ 5 x 關(guān)心的最大頻率
例如，100 MHz 示波器通常保證在 100 MHz 時(shí)的衰減低于 30%。為保證幅度精度好于2%，輸入應(yīng)低于 20 MHz。
2.采樣率
示波器的采樣率與攝像機(jī)的幀速率類似，決定著示波器可以捕獲多少波形細(xì)節(jié)。大多數(shù)基礎(chǔ)示波器的 ( 最大 ) 采樣率是 1 ~ 2 GS/s。采樣速度越快，您丟失的信息越少，示波器越能更好地表示被測(cè)信號(hào)，當(dāng)然填充內(nèi)存的速度也越快，這會(huì)限制您能夠捕獲的數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度。
捕獲毛刺需要速度！
內(nèi)奎斯特指出，信號(hào)的采樣速度至少是其最高頻率成分的兩倍，才能準(zhǔn)確重建信號(hào)，避免失真。但是，內(nèi)奎斯特是絕對(duì)最小值，只適用于正弦波，并假設(shè)信號(hào)是連續(xù)信號(hào)。根據(jù)定義，毛刺并不是連續(xù)的，因此采樣率僅為最高頻率成分的速率的兩倍是不夠的。
3.通道數(shù)量
通道數(shù)量越多越好，但增加通道也會(huì)抬高價(jià)格，選擇 2 條模擬通道還是 4 條模擬通道取決于應(yīng)用。例如，兩條通道可以把器件的輸入與其輸出進(jìn)行對(duì)比。四條模擬通道可以比較更多的信號(hào)，您可以更靈活地在數(shù)學(xué)上組合更多的通道 ( 例如，相乘得功率，相減得差分信號(hào) )。
混合信號(hào)示波器增加了數(shù)字定時(shí)通道，指明高低狀態(tài)，可以一起顯示為一個(gè)總線波形。不管選擇什么，所有通道都應(yīng)有良好的量程、線性度、增益精度、平坦度和抗靜電能力。
4.探頭兼容性
良好的測(cè)量從探頭尖端開(kāi)始。示波器和探頭作為一個(gè)整體系統(tǒng)工作，因此在選擇示波器時(shí)一定要考慮探頭。在測(cè)量過(guò)程中，探頭實(shí)際上成為了電路的一部分，引入了阻性、容性和感性負(fù)載，會(huì)對(duì)測(cè)量發(fā)出預(yù)警。為最大限度地減少影響，最好使用為示波器配套設(shè)計(jì)的探頭。應(yīng)選擇擁有足夠帶寬的無(wú)源探頭。探頭的帶寬應(yīng)與示波器的帶寬相匹配。各種兼容探頭可以在更多的應(yīng)用中使用示波器。在購(gòu)買前，應(yīng)查看為示波器提供了哪些探頭。
您打算測(cè)量電壓、電流還是兩者都要測(cè)量？您的信號(hào)頻率是多少？幅度有多大？您是否需可以差分方式測(cè)量信號(hào)？您要怎樣才能確定自己所需的探頭？
使用適合作業(yè)的探頭
無(wú)源探頭：10X 衰減的探頭為電路提供受控的阻抗和電容，適合大多數(shù)參考地電平的測(cè)量。大多數(shù)示波器都帶有無(wú)源探頭，每條輸入通道需要一只無(wú)源探頭。
高壓差分探頭：差分探頭允許參考地電平的示波器獲得安全準(zhǔn)確的浮動(dòng)測(cè)量和差分測(cè)量。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室至少應(yīng)該有一只高壓差分探頭！
邏輯探頭：邏輯探頭把數(shù)字信號(hào)傳送到混合信號(hào)示波器的前端。它們包括“飛線”及專門設(shè)計(jì)的附件，連接電路板上很小的測(cè)試點(diǎn)。
電流探頭：通過(guò)增加電流探頭，示波器當(dāng)然可以測(cè)量電流，同時(shí)還能計(jì)算和顯示瞬時(shí)功率。
5.觸發(fā)
觸發(fā)提供了穩(wěn)定的顯示畫面，可以放大復(fù)雜波形中的具體部分。所有示波器都提供邊沿觸發(fā)，大多數(shù)示波器提供脈寬觸發(fā)。 為采集異常事件及最有效地利用示波器的記錄長(zhǎng)度，選擇的示波器應(yīng)在比較有挑戰(zhàn)性的信號(hào)上提供高級(jí)觸發(fā)功能。
提供的觸發(fā)選項(xiàng)范圍越寬，示波器的功能越多，找到問(wèn)題根本原因的速度也就越快！
6.記錄長(zhǎng)度
記錄長(zhǎng)度是一條完整的波形記錄中的點(diǎn)數(shù)。示波器只能存儲(chǔ)數(shù)量有限的樣點(diǎn)，因此一般來(lái)說(shuō)，記錄長(zhǎng)度越大越好。捕獲的時(shí)間 = 記錄長(zhǎng)度 / 采樣率，因此如果記錄長(zhǎng)度為 1 M 點(diǎn)，采樣率為 250 MS/s，那么示波器捕獲的時(shí)間長(zhǎng)度為 4 ms。當(dāng)今示波器可以選擇記錄長(zhǎng)度，優(yōu)化應(yīng)用所需的細(xì)節(jié)水平。優(yōu)秀的基礎(chǔ)示波器將存儲(chǔ)超過(guò) 2,000 點(diǎn)，對(duì)穩(wěn)定的正弦波信號(hào)來(lái)說(shuō)絕對(duì)足夠了 ( 可能需要 500 點(diǎn) )。但如果想找到復(fù)雜的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中定時(shí)異常的原因，應(yīng)考慮 1 M 點(diǎn)以上的記錄長(zhǎng)度。
7.自動(dòng)測(cè)量與分析
自動(dòng)測(cè)量波形可以更簡(jiǎn)便地獲得準(zhǔn)確的數(shù)字讀數(shù)。大多數(shù)示波器提供了前面板按鈕和 / 或基于屏幕的菜單，可以獲得準(zhǔn)確的自動(dòng)測(cè)量。大多數(shù)示波器上的基礎(chǔ)選項(xiàng)包括幅度、周期和上升 / 下降時(shí)間。許多數(shù)字示波器還提供了中間值和 RMS 計(jì)算、占空比和其他數(shù)學(xué)運(yùn)算。測(cè)量“選通”可以確定計(jì)算波形使用的波形段。通道數(shù)學(xué)功能可以加、減、乘波形。使用波形乘法，電壓和電流相乘得功率。使用減法，可以得到近似的差分測(cè)量。快速傅立葉變換 (FFT) 功能可以查看采集的波形的頻譜。
8.連接能力
您是否需要生成報(bào)告？許多示波器可以生成 .JPG、.BMP 或 .PNG 文件，可以簡(jiǎn)便地放到報(bào)告。USB 是目前最流行的接口，因此大多數(shù)示波器上標(biāo)配USB 接口。
