數(shù)字示波器是數(shù)據(jù)采集，A/D轉換，軟件編程等系列的制出來的性能示波器。數(shù)字示波器般支持多菜單，能提供給用戶多種選擇，多種分析能。還有些示波器可以提供存儲，實現(xiàn)對波形的保存和處理。 目前數(shù)字示波器主要依靠美，對于300MHz帶寬之內的示波器，目前內品的示波器在性能上已經(jīng)可以和外品抗衡，且具有明顯的性價比優(yōu)勢。

自動檢定

隨著電子的發(fā)展，數(shù)字示波器憑借數(shù)字和軟件大大擴展了作能力，早期產(chǎn)品的取樣率低、存在較大死區(qū)時間、屏幕刷新率低等不足得到較大改善，以前難以觀察的調制信號、通訊眼圖、視頻信號等復合信號越來越容易觀察。數(shù)字示波器可以對數(shù)據(jù)行運算和分析，別適合于捕獲復雜動態(tài)信號中產(chǎn)生的細節(jié)和異?，F(xiàn)象，因而在研究、業(yè)中得到了廣泛的應用。為了讓示波器作在合格的狀態(tài)，對示波器定期、快速、面的檢定，保證其量值溯源，是擺在測試程師面前的項緊迫務。

手檢定效率低，容易出錯，對每種示波器的檢定需要測試程師翻閱大量的資料；自動測試系統(tǒng)具有準確快速地測量參數(shù)、直觀地顯示測試結果、自動存儲測試數(shù)據(jù)等性，是傳統(tǒng)的手測試無法達到的。用自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對示波器的程控檢定將會是儀器檢定的趨勢。

GPIB、VXI、PXI是自動測試系統(tǒng)標準總線，GPIB以性能穩(wěn)定、操作方便、價格低廉贏得用戶的認可。這里選用了GPIB作為測試系統(tǒng)的總線。

如何使用

數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)分析處理等優(yōu)點，其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當，會產(chǎn)生較大的測量誤差，從而影響測試務。

區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬

帶寬是示波器重要的標之。模擬示波器的帶寬是個固定的值，而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。數(shù)字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣所能達到的帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬，數(shù)字實時帶寬與數(shù)字化頻率和波形重建因子K相關（數(shù)字實時帶寬=化速率/K），般并不作為項標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復周期信號的測量，而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆，實際上的是模擬帶寬，數(shù)字實時帶寬是要低于這個值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz，實際上是其模擬帶寬為500MHz，而數(shù)字實時帶寬只能達到400MHz遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時，定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實時帶寬，否則會給測量帶來意想不到的誤差。

有關采樣速率

采樣速率也稱為數(shù)字化速率，是單位時間內，對模擬輸入信號的采樣次數(shù)，常以MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的項重要標。

1.如果采樣速率不夠，容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象

如果示波器的輸人信號為個100KHz的正弦信號，示波器顯示的信號頻率卻是50KHz，這是怎么回事呢？這是因為示波器的采樣速率太慢，產(chǎn)生了混迭現(xiàn)象?；斓褪瞧聊簧巷@示的波形頻率低于信號的實際頻率，或者即使示波器上的觸發(fā)示燈已經(jīng)亮了，而顯示的波形仍不穩(wěn)定?；斓漠a(chǎn)生如圖1所示。那么，對于個未知頻率的波形，如何判斷所顯示的波形是否已經(jīng)產(chǎn)生混迭呢？可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔，看波形的頻率參數(shù)是否急劇改變，如果是，說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生；或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩(wěn)定下來，也說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。根據(jù)奈奎斯定理，采樣速率至少于信號頻成分的2倍才不會發(fā)生混迭，如個500MHz的信號，至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發(fā)生：

·調整掃速；

·采用自動設置（Autoset）；

·試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式，因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找值，而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找大小值，這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。

·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以選用，因為這種方式采集波形速度快，用這種方法顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。

2.采樣速率與t/div的關系

每臺數(shù)字示波器的采樣速率是個定值。但是，在意個掃描時間t/div，采樣速率fs由下式給出：

fs=N/(t/div) N為每格采樣點

當采樣點數(shù)N為定值時，fs與t/div成反比，掃速越大，采樣速率越低。下面是TDS520B的組掃速與采樣速率的數(shù)據(jù)：

表1掃速與采樣速率

t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25

綜上所述，使用數(shù)字示波器時，為了避免混迭，掃速檔置于掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，掃速檔則置于主掃速較慢的位置。

數(shù)字示波器的上升時間

在模擬示波器中，上升時間是示波器的項其重要的標。而在數(shù)字示波器中，上升時間甚至都不作為標明確給出。由于數(shù)字示波器測量方法的原因，以致于自動測量出的上升時間不僅與采樣點的位置相關，如圖2中a表示上升沿恰好落在兩采樣點中間，這時上升時間為數(shù)字化間隔的0.8倍。圖2中的b的上升沿的中有采樣點，則同樣的波形，上升時間為數(shù)字化間隔的1.6倍。另外，上升時間還與掃速有關，下面是TDS520B測量同波形時的組掃速與上升時間的數(shù)據(jù)：

表2掃速與上升時間 t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216

由上面這組數(shù)據(jù)可以看出，雖然波形的上升時間是個定值，而用數(shù)字示波器測量出來的結果卻因為掃速不同而相差甚遠。模擬示波器的上升時間與掃速無關，而數(shù)字示波器的上升時間不僅與掃速有關，還與采樣點的位置有關，使用數(shù)字示波器時，我們不能象用模擬示波器那樣，根據(jù)測出的時間來反推出信號的上升時間。