提起示波器想必大家都已經(jīng)非常熟了，電子工程師的日常操作中就離不開它。對(duì)于經(jīng)常使用的工程師，了解波器測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量是極為重要的。辨別質(zhì)量的好壞可以通過檢查一些關(guān)鍵指標(biāo)如帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度等，面對(duì)經(jīng)驗(yàn)更加豐富的工程師還會(huì)通過比較示波器的波形捕獲率、本底噪聲、ADC分辨率等一些不太注意的指標(biāo)，來評(píng)價(jià)示波器，以此來確保進(jìn)行更好的測(cè)量。

      因此儀器中的一些參數(shù)也十分的重要，對(duì)于一些重要參數(shù)大家可能不會(huì)弄錯(cuò)。但有一些極為甚小的參數(shù)卻往往被忽略，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。今天的內(nèi)容就一起來聊聊那些被忽略的參數(shù)吧！

1、波形捕獲率

     示波器的波形捕獲率：?jiǎn)挝粸椤皐fm/s”轉(zhuǎn)換為中文通常被稱作“次/秒”、“幀/秒”。又可稱之為“波形刷新率”、“波形觸發(fā)率。

    先可以先了解另外一個(gè)概念，顯示刷新率：顯示刷新率代表的則是屏幕每秒鐘刷新的次數(shù)，正常情況下人的肉眼刷新率大概約是60Hz左右，大家平常眼睛看到的示波器上面的波形在不斷的變化，可是肉眼能觀察信號(hào)的變化的速率只有60Hz左右，60次/秒。眼睛看到示波器上的波形在“不停地”變化，可實(shí)際上波形此次變化直到下次變化之間所對(duì)應(yīng)的信號(hào)中有“極大量”的信號(hào)都已經(jīng)“被漏失”了，大多數(shù)的信號(hào)并沒有顯示在示波器的屏幕上。

     現(xiàn)在我們?cè)倩氐讲ㄐ尾东@率這個(gè)問題上，在此可知道數(shù)字示波器顯示波形的過程：信號(hào)通過探頭后進(jìn)入示波器輸入通道，進(jìn)入放大器，ADC，采集存儲(chǔ)器，之后示波器會(huì)將采集存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)點(diǎn)傳輸?shù)紺PU單元進(jìn)行顯示處理，測(cè)量和運(yùn)算。數(shù)字示波器采樣、處理數(shù)據(jù)都需要一定的時(shí)間，因此這段時(shí)間稱為死區(qū)時(shí)間。簡(jiǎn)單來說就是在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的示波器不采樣，所以實(shí)際上不是所有波形我們都可以在屏幕上看到，我們看到的波形實(shí)際上是被分隔成一段一段的。如下所示：

     同樣波形捕獲率也不是一直沒有變化的，它會(huì)受到示波器水平刻度、記錄長(zhǎng)度、采樣率以及所選后處理功能（數(shù)學(xué)函數(shù)、測(cè)量和分析）等因素的影響。

     可以簡(jiǎn)單的計(jì)算一下：示波器屏幕的水平軸是1us，較好的狀態(tài)下無(wú)死區(qū)時(shí)間捕獲的話1s時(shí)間能夠捕獲1百萬(wàn)個(gè)屏幕，現(xiàn)在示波器的波形捕獲率一般在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)之間，對(duì)比可知捕獲的波形漏失了許多。

      假設(shè)示波器屏幕的水平軸是1ms，理想狀態(tài)無(wú)死區(qū)時(shí)間捕獲的話1s時(shí)間可以捕獲1千個(gè)屏幕，此時(shí)示波器是不是能夠無(wú)縫捕獲波形了呢？

      我們可以知道的是記錄長(zhǎng)度越大，數(shù)據(jù)處理的時(shí)間也就越長(zhǎng)，波形捕獲率也就越低。

     高波形捕獲率在示波器采集很短時(shí)間內(nèi)能夠提高捕獲異常信號(hào)的幾率，但這樣也不能確保信號(hào)都被捕獲，對(duì)此問題示波器有沒有不漏失信號(hào)的采集方法呢？

2、示波器采用滾動(dòng)模式（ROLL）模式采集

     優(yōu)點(diǎn)：示波器把每一個(gè)采樣點(diǎn)全部顯示到了屏幕上，沒有死區(qū)時(shí)間。

     缺點(diǎn)：只有記錄長(zhǎng)度大的示波器才能保證高采樣率。

3、深存儲(chǔ)的利用

     采用大容量存儲(chǔ)記錄下來的波形數(shù)據(jù)量很大，波形很密集，不便進(jìn)行觀察，需要有更好的工具來分析。

     1.實(shí)時(shí)雙窗口放大

     采用大容量存儲(chǔ)記錄下來的波形數(shù)據(jù)量比較大，波形也十分密集，不便進(jìn)行觀察，需要有更好的工具來分析。

     2.波形搜索

3、噪聲指標(biāo)

     示波器在不同垂直量程和偏置下的底噪聲是判斷示波器測(cè)量質(zhì)量的一個(gè)很好指標(biāo)，噪聲的大小可以告訴用戶示波器的前端和ADC電路設(shè)計(jì)得有多純凈，考慮到示波器的底噪聲會(huì)增加額外的抖動(dòng)且減小設(shè)計(jì)裕量。正常情況下，示波器帶寬越高，其內(nèi)部噪聲也會(huì)越高。

     在現(xiàn)階段高質(zhì)量示波器的底噪聲已經(jīng)能夠達(dá)到200uV甚至是更加低。

4、ADC指標(biāo)

     之前介紹示波器基礎(chǔ)的時(shí)候已經(jīng)了解過示波器采樣率，采樣率是ADC的基本指標(biāo)之一。ADC的分辨率：代表著ADC的位數(shù)，示波器通常是8位ADC，它可以分辨的小量化電平為參考電平（滿量程）的256分之一。

     ADC的精度：是幅度測(cè)量結(jié)果與信號(hào)實(shí)際幅度的接近程度。某些數(shù)字示波器采用高分辨率ADC，數(shù)據(jù)上可能看到它們的精度要高于8位產(chǎn)品，但實(shí)際上不一定是這樣的。對(duì)于高頻示波器還引入了有效位數(shù)(ENOB)這一評(píng)價(jià)指標(biāo)。

5、使用采樣技術(shù)提升垂直分辨率

     數(shù)字示波器還能夠采用數(shù)字信號(hào)處理來提升數(shù)字示波器的垂直分辨率，以下主要介紹以下兩種方法：

    ? 平均采集模式。

    ? 高分辨率采集模式。

    1.平均采集模式

     平均采集模式：是多次觸發(fā)采集重復(fù)的信號(hào)，然后經(jīng)過使用來自兩次或兩次以上采集的數(shù)據(jù)，此類模式逐點(diǎn)平均采集中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，形成輸出波形。

    ? 優(yōu)點(diǎn)：平均模式改善了信噪比，降低了與觸發(fā)無(wú)關(guān)的噪聲，提高了垂直分辨率。

    ? 缺點(diǎn)：要經(jīng)過多次觸發(fā)采集，在此只可以觀察重復(fù)信號(hào)。

    算術(shù)平均：

    指數(shù)平均：

    平均采集模式增強(qiáng)分辨率：

    2.高分辨率采集模式

    高分辨率采集模式：通過計(jì)算及顯示多個(gè)順序樣點(diǎn)的波形串平均值來實(shí)現(xiàn)。單次采集也可以使用，高采樣率為大采樣率的一半。

     高分辨率采集模式增強(qiáng)分辨率：

    高實(shí)現(xiàn)12位的分辨率。