數(shù)字示波器的DSO體系結(jié)構(gòu)及功能

數(shù)字存儲(chǔ)示波器（通常稱為 DSO）是為了彌補(bǔ)模擬示波器的諸多不足而發(fā)明的。 DSO 輸入一個(gè)信號(hào)，并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其數(shù)字化。圖 顯示了是德科技數(shù)字示波器采用的一種 DSO 體系結(jié)構(gòu)。

數(shù)字示波器的體系結(jié)構(gòu)

衰減器會(huì)調(diào)整波形。垂直放大器會(huì)在波形傳到模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）時(shí)做進(jìn)一步的調(diào)整。ADC 會(huì)對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字轉(zhuǎn)換，隨后將這個(gè)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中。觸發(fā)器會(huì)尋找觸發(fā)事件，而時(shí)基會(huì)調(diào)整示波器的時(shí)間顯示。在示波器顯示信號(hào)之前，微處理器系統(tǒng)可以執(zhí)行您指定的其他后期處理任務(wù)。

數(shù)據(jù)以數(shù)字形式表示，可使示波器執(zhí)行各種波形測(cè)量。信號(hào)可以無(wú)限期地存放在存儲(chǔ)器中，也可打印或通過(guò)閃存、LAN、 USB 或 DVD-RW 傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。事實(shí)上，您還能通過(guò)軟件提供的虛擬前面板在計(jì)算機(jī)上控制和監(jiān)測(cè)示波器。

數(shù)字示波器可以支持您執(zhí)行廣泛的波形測(cè)量，測(cè)量的復(fù)雜程度和范圍取決于示波器的功能組合。圖 是Keysight 8000 系列示波器的空白屏面。請(qǐng)注意，在屏幕的最左邊有一排測(cè)量按鍵 / 圖標(biāo)，使用鼠標(biāo)將這些圖標(biāo)拖曳到波形上，示波器便可計(jì)算出測(cè)量結(jié)果。這些圖標(biāo)非常直觀地顯示了可以執(zhí)行哪一種測(cè)量計(jì)算，因此用起來(lái)非常方便。

數(shù)字示波器的功能有哪些

數(shù)字示波器作為一種重要的測(cè)量工具，具備多種功能以滿足不同領(lǐng)域的需求。以下是其主要功能：

電壓測(cè)量：數(shù)字示波器能夠測(cè)量直流和交流電壓，并顯示這些被測(cè)量的電壓在時(shí)間軸上的變化過(guò)程。

電流測(cè)量：通過(guò)外接電流傳感器，數(shù)字示波器可以顯示電流隨時(shí)間的變化情況。

頻率測(cè)量：用于測(cè)量電信號(hào)的頻率，包括正弦波、方波、三角波等各種波形。

相位測(cè)量：通過(guò)觀察電信號(hào)的兩個(gè)不同點(diǎn)之間的時(shí)間差來(lái)測(cè)量它們之間的相位差。

諧波分析：可以對(duì)復(fù)雜的非正弦波進(jìn)行諧波分析，測(cè)量其包含的各個(gè)頻率分量和振幅。

自動(dòng)測(cè)量：數(shù)字示波器能夠自動(dòng)測(cè)量信號(hào)的各種參數(shù)，如峰峰值、平均值、最大值、最小值、上升時(shí)間、下降時(shí)間等，從而減輕人工操作的負(fù)擔(dān)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和效率。

存儲(chǔ)和回放：可以存儲(chǔ)和回放被測(cè)信號(hào)的波形數(shù)據(jù)，以便用戶進(jìn)行復(fù)雜分析和長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)。

延時(shí)采集：通過(guò)設(shè)置延時(shí)參數(shù)，數(shù)字示波器可以延遲一段時(shí)間后才開始采集波形數(shù)據(jù)。

FFT頻譜分析：具備進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT）的能力，可以將時(shí)域波形轉(zhuǎn)換為頻域頻譜，并進(jìn)行頻譜分析。

除此之外，數(shù)字示波器還有光標(biāo)測(cè)試功能，能夠快速手動(dòng)測(cè)試信號(hào)的時(shí)間差或者幅值差，提供波形、水平、垂直等多種測(cè)量模式，大大擴(kuò)展了光標(biāo)測(cè)試的應(yīng)用范圍。

在應(yīng)用方面，數(shù)字示波器廣泛應(yīng)用于電子制造、電力、通信、醫(yī)療、汽車和航空等領(lǐng)域。例如，在電子制造業(yè)中，數(shù)字示波器可以用于電路板設(shè)計(jì)、測(cè)試和調(diào)試過(guò)程中的電信號(hào)檢測(cè)和分析；在電力行業(yè)中，它可以用于電力系統(tǒng)、電機(jī)和變壓器的測(cè)試和維護(hù)。

數(shù)字示波器和模擬示波器區(qū)別

數(shù)字示波器（DSO）和模擬示波器（AO）是用來(lái)觀測(cè)和分析電信號(hào)波形的兩種不同類型的示波器，它們之間有一些顯著的區(qū)別：

1. 工作原理：

- 模擬示波器：模擬示波器通過(guò)電子管、示波管等模擬元件來(lái)放大和顯示電信號(hào)波形，傳統(tǒng)的模擬示波器采用模擬信號(hào)路徑進(jìn)行信號(hào)處理和顯示。

- 數(shù)字示波器：數(shù)字示波器將輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后在數(shù)字化處理系統(tǒng)中進(jìn)行信號(hào)處理和顯示。數(shù)字示波器可以將采集的信號(hào)以數(shù)字方式處理、存儲(chǔ)和顯示。

2. 測(cè)量精度和靈活性：

- 模擬示波器：傳統(tǒng)模擬示波器的測(cè)量精度受限于模擬元件的性能，且通常較難進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，靈活性有限。

- 數(shù)字示波器：數(shù)字示波器的測(cè)量精度通常受限于采樣率和分辨率，但可以通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多功能，如自動(dòng)測(cè)量、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析等，具有更高的靈活性和功能擴(kuò)展性。

3. 信號(hào)處理能力：

- 模擬示波器：模擬示波器在信號(hào)處理方面主要依靠模擬電路，處理能力相對(duì)有限，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信號(hào)處理功能。

- 數(shù)字示波器：數(shù)字示波器配備了數(shù)字信號(hào)處理單元，能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的信號(hào)處理和分析功能，包括傅立葉變換、濾波、自動(dòng)測(cè)量等功能。

4. 顯示與操作：

- 模擬示波器：模擬示波器通常使用示波管或者氣體放大器作為顯示元件，操作相對(duì)簡(jiǎn)單直觀。

- 數(shù)字示波器：數(shù)字示波器采用液晶顯示屏或其他數(shù)字顯示技術(shù)，通常配備更多的顯示和操作功能，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化存儲(chǔ)和處理。

數(shù)字示波器相比模擬示波器具有更高的測(cè)量精度、更強(qiáng)的信號(hào)處理能力和功能擴(kuò)展性，但也相對(duì)復(fù)雜一些。

審核編輯：黃飛