如何选择一个示波器？哪些参数是必须关注的？

带的一些说明文件。

不要担心不能为你自己的探头配置附件。图6中显示的探头支架是我用一个可调的机械手制作的。

图6 为探头配置可调机械手

五、数字输入

最后，讲一下混合数字示波器，即，同一款示波器既有模拟通道，也有数字通道。这里也是个人的选择：也许你会想要一个单独的数字分析仪，或者是你希望将它内置到你的示波器中。

我自己选择了一个基于PC的单独的数字逻辑分析仪。数字逻辑分析仪可以以一个比较低的价格从很多供应商那里购买。根据我的经验，跟一个不带逻辑分析仪的示波器相比，带有逻辑分析仪的示波器更加不划算。当你在评价它的时候，一定要看清楚通道数、最大采样率、缓存大小和逻辑分析仪能够解码的信号种类。

当一个系统集成商建议你买一个示波器和分析仪组合在一起的仪器来获得数字和模拟信号的同步的时候，请记住这些仪器的一般都是可以输出一个触发信号的。所以如果你的示波器在开始捕捉模拟信号时，可以产生一个触发信号，那么你完全可以在数字逻辑分析仪同步捕捉同步的数据(反之亦然)。

六、内容预告：示波器的核心参数

这次我主要介绍了选择一台示波器时，需要考虑到的示波器的物理特性。下次将更多的介绍示波器的核心参数，像带宽、采样率和分辨率等。

Ⅱ：如何选择一个示波器?讨论示波器的宽带和采样率

这是如何选择一个合适示波器专题系列的第二章，它不是一个完整的选型指南，而是我研究之后所做的总结。其中可能介绍到一些您不曾注意到的细节，希望对大家有所帮助。

第一章主要讲述了PC示波器和台式示波器的区别，同时讨论了示波器探头的主要特点。本章主要讨论一下示波器的核心参数：模拟带宽、采样率、AD分辨率。

一、模拟带宽

目前已经有太多的文章介绍模拟示波器的带宽，所以这里我不再花太多时间来介绍。简言之，带宽就是功率的一半或者-3dB幅度时的频率，如图1所示，功率一半也就是电压的1/ , 例如，用一个100MHz带宽的示波器采集一个10MHz，1V的正弦波，此时示波器采集到一个标准的正弦波。随着输入信号频率的增加到100MHz时，采集到的正弦波的振幅变为0.707V左右。

图7 带宽是功率一半或者-3dB时的频率。如果输入一个固定振幅的波形，增加信号频率，-3dB的位置即是示波器的电压幅值为实际幅值的0.707倍。

不幸的是，实际应用中我们很可能需要测量的是方波(例如数字系统)而不是正弦波。因为采集方波需要远高于基本波形的频率。最常用的原则是选择一个带宽是待测数字系统最高信号频率5倍的示波器。例如，一个66MHz的时钟信号需要一个330MHz带宽的示波器。

我用Python 脚本编写一个模拟滤波器，先对方波进行滤波，然后绘制出滤波结果。图2 显示了分别用一个50MHz, 100 MHz, 250 MHz,500 MHz 带宽对50 MHz方波信号滤波的结果。

图8 用一个50MHz, 100 MHz, 250 MHz,500 MHz 带宽对50 MHz方波信号采样的结果

二、采样率

除了示波器的模拟带宽外，采样率也是非常重要的参数。采样率的单位是MS/s(Megasamples per second)或GS/s(Gigasamples per second)。一般情况下，各个示波器公布的采样率参数都是指单通道最高采样率。如果一台两通道的示波器，公布的采样率参数为1GS/s，两个通道同时使用时，每通道的最高采样率为500MS/s。

所以，你需要多高的采样率?对奈奎斯特定律熟悉的人，可能简单的认为采样率仅为待测信号带宽的2倍即可。但是当根据这个原则采集信号时，信号往往是失真的。当然，更高的带宽和采样率下，这个定律是非常适用的，例如，5倍的采样率。图3显示了用50MHz示波器采集25.3MHz的方波。此时，方波信号严重失真。然后，如果只将采样率提到到100MS/s，一下子还真无法认出是方波。与100MS/s的采样率相比，500MS/s采样率采集出来的信号更像是方波信号(但是由于示波器带宽的限制，方波还是被磨平了一些)

图9 用100MS/s采样率采集25.3MHz的方波信号，严重失真。用500MS/s采集出来的信号看起来有点像方波信号的。

三、等时间采样(ETS)

一些示波器有一个等时间采样模式，一个快速采样模式。如PicoScope 6000系列采样率为5G/s, 其在ETS模式下，单通道采样率能够达到200GS/s，四个通道同时使用时，ETS采样率高达50GS/s。

值得一提的是ETS模式下高采样率是通过AD采样时钟精确的相位偏移实现的。该模式适用于稳定的周期信号。因为一段时间之后，波形将重建。简言之，就是一个周期采集一个数据点，下一个周期在采集一个采样点，两个采样点有固定的相位差。采集多个周期之后，会将这些点合成一个周期的波形。

四、ADC分辨率

还有一个常常需要考虑的核心参数：