数字存储示波器简介

速率只有在某一特定的时基设置之下才是有效的。了解时基设置值非常重要，因为这个值是示波器采集非重复性信号时的最快的时基设置值。使用这个时基设置时示波器能给出其可能的最好的时间分辨率。此时，时基设置值称为“最大单次时基设置值”，在这个设置值之下示波器使用“最大实时采样速率”进行工作。这个采样速率也就是在示波器技术指标中所给出的采样速率。在较低的时基设置之下，示波器使用的采样速率也比较低。

3、实用上升时间

    在很多示波器应用场合，都要进行信号开关特性的测量，即测量上升时间和下降时间。示波器的上升时间决定了该示波器能够精密进行测量的最快瞬变特性。对于模拟示波器来说上升时间特性完全取决于示波器的模拟电路。如果使用DSO，则示波器可以采集到的最快的瞬变特性不仅取决于模拟电路，也取决于其时间分辨率。为了正确的进行上升时间的测量，必须在我们关心的信号边缘上采集到足够的细节信息。这就是说在该瞬变期间必须采集很多采样点。这个上升时间称为DSO的有用上升时间。并且其时间值是时基设置制的函数。

4、香农(shannon)采样定律

    当人们最初探索将信号进行数字化的时候，为了很好的恢复原来的信号，在进行信号数字化的时候就要求采样时钟的频率至少应为信号本身所包含的最高频率的两倍。这就是香农(shannon)采样定律。然而香农(shannon)采样定律研究时是针对通信应用领域而并非针对示波器来进行的。当使用两倍于信号频率的采样时钟时，信号频率确实可以恢复。使用恰当的波形重建装置，我们就可以得到和原始波形十分相像的波形。但问题不是这样简单，如果在进行波形数字化时仍然使用相同的采样时钟，但是将采样点选在和原来略为不同的时刻，不一定在信号的峰值点。这样一来，信号的幅度就会严重失误，甚至可能完全丢失。事实上，如果采样点准确地取在信号的过零点，那么由于所有的采样取到的值均为零，我们将完全观测不到信号。示波器是用来研究信号的，为了很好的研究信号不仅要求正确的表示信号的频率，还要求准确的表示信号的幅度。如果每个周期用三个采样点对信号进行采样，则再现的波形也会发生很大的失真。

    根据经验，通常认为每周期最小要取十个采样点才能给出足够的信号细节。在有些情况下，对信号的细节要求低些，这时每周期取五个采样点可能就足以给出有关信号的特性。这样对于一个最大采样速率为200MS/S的示波器来说，能够准确采集的最大信号频率即为20-40MHZ。在这种情况下，还可以使用特殊的显示系统来提高显示波形的保真度。其方法是通过各个采样点画出最佳拟合的正弦曲线。这种方法称为正弦内插。

5、假象(aliasing)现象

    为了重建一个波形，至少需要一定数量的采样点。而且在任何情况下采样时钟的频率都必须比信号频率高5—10倍。如果采样时钟的频率比信号频率低，那我们将会得到不可预料的结果。从信号波形的不同周期连续获取采样点时，假如每一新的采样点的采集都发生在相对于信号过零点的时间间隔略为长一点的时刻，如果我们用这些采样点来重建信号波形，则显示出来的仍然是一个正弦波。但是这个正弦波的频率和原来的输入信号的频率会完全不同。这种现象称为假象信号或者不正确频率的幻影信号。它有可能表示出正确的波形形状，而且往往还具有正确的波形幅度。

    现在一般数字示波器都有自动设置功能，一旦输入形号连好以后，示波器就能自动的选择适当的偏转系数和时基设置值。这种自动设置功能能帮助避免假象现象。

    在有些情况下，信号的频率变化的非常快，以致于在某一时刻选定的时基设置是正确的，而在另一时刻（或者对于信号的另一部分而言）示波器又显示出假象信号。这时可以用峰值检测功能来发现任何时刻信号的真正幅值。为了获得这种复杂信号的真实波形，建议使用组合示波器的模拟方式来观察信号，模拟方式是不可能发生假象的。

6、实时采样和等效时间采样

    实时采样时所有的采样点都是按照一个固定的次序来采集的。这个波形采样的次序和采样点在示波器屏幕上出现的次序是相同的。只要一个触发事件就可以启动全部的采集动作。在很多应用场合，实时采样方式所提供的时间分辨率仍然不能满足工作的要求。在这些应用场合中，要观察的信号往往是重复性的，即相同的信号图形按有规则的时间间隔重复的出现。对于这些信号来说，示波器可以从若干连续的信号周期中采集到的多组采样点来构成波形。每一组新的