帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度是示波器的三大關(guān)鍵指標(biāo)。

一、帶寬

帶寬是示波器最核心的參數(shù)，也是檔次級(jí)的一個(gè)參數(shù)。簡(jiǎn)單的定義是：示波器測(cè)得正弦波的幅度不低于真實(shí)正弦波信號(hào)3dB 的幅度時(shí)的最高頻率。

如圖1，是 一個(gè)理想的示波器帶寬和幅度測(cè)量誤差的曲線圖。從圖1可以看出，當(dāng)被測(cè)正弦波的頻率等于示波器的帶寬(示波器的放大器的響應(yīng)是一階高斯型)時(shí)，幅度測(cè)量誤差大約30%。如果想測(cè)量正弦波的幅度誤差只有3%，被測(cè)正弦波的頻率要比示波器的帶寬要低很多(大約是示波器的帶寬的0.3倍)。由于大多數(shù)信號(hào)是比正弦波復(fù)雜的多，使用示波器測(cè)量信號(hào)的通用法則是（5倍法則）:示波器的帶寬是被測(cè)信號(hào)的頻率的5倍，即示波器必須至少能夠捕獲五次諧波才能避免畫(huà)面失真。如入門級(jí)的示波器帶寬一般是100Mhz，它們可以準(zhǔn)確地測(cè)量 20MHz 以內(nèi)的正弦波信號(hào)。

二、通道數(shù)

根據(jù)需求，一般示波器有雙通道和四通道兩種。對(duì)于總線測(cè)試，一般通道數(shù)要求較多，可采用工控機(jī)加信號(hào)采集板卡實(shí)現(xiàn)。通道參數(shù)主要涉及成本問(wèn)題，通道數(shù)增加勢(shì)必帶來(lái)成本提升。

三、刷新頻率

波形刷新率是示波器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它和采樣率一起直接體現(xiàn)了示波器抓取波形細(xì)節(jié)的能力，如果刷新頻率慢，會(huì)導(dǎo)致捕獲低概率異常信號(hào)的能力差。目前市場(chǎng)上主流示波器均超過(guò)10000wfms/s（典型值）。示波器每次采集的模式如下圖2所示。

采集一次波形的時(shí)間分為兩個(gè)部分。前面的時(shí)間為采樣時(shí)間，受采樣率和存儲(chǔ)深度的影響；后面的時(shí)間為死區(qū)時(shí)間，用于處理器計(jì)算波形數(shù)據(jù)、顯示、測(cè)量等等。兩個(gè)部分共同決定了刷新率，所以對(duì)于長(zhǎng)存儲(chǔ)示波器必然比短存儲(chǔ)示波器的刷新率要低，也說(shuō)明了為了追求高刷新率，RUN時(shí)候的存儲(chǔ)深度變低。

當(dāng)波形落在采樣時(shí)間里時(shí)，示波器可以在合適的設(shè)置下觸發(fā)到邊沿，也就是我們平時(shí)看到的穩(wěn)定觸發(fā)，如果波形落在采樣時(shí)間內(nèi)，則示波器無(wú)法顯示。所以考慮采用兩個(gè)脈沖的方式，觀察示波器觸發(fā)來(lái)計(jì)算刷新率。

如上圖3所示，當(dāng)兩個(gè)脈沖同時(shí)顯示在一個(gè)采樣時(shí)間內(nèi)時(shí)，示波器可以在第一個(gè)上升沿穩(wěn)定觸發(fā)，第二個(gè)邊沿同樣被采集到，可能顯示在屏幕上，也可能顯示在屏幕外。

當(dāng)?shù)诙�個(gè)脈沖延遲到死區(qū)時(shí)，示波器同樣可以在第一個(gè)上升沿穩(wěn)定觸發(fā)，第二個(gè)邊沿沒(méi)有被采集到，用戶將始終觀察不到這個(gè)信號(hào)。

當(dāng)?shù)诙�個(gè)脈沖延遲到第二個(gè)采樣周期后，示波器將即可以在第一個(gè)上升沿觸發(fā)，也可以在第二個(gè)上升沿觸發(fā)，會(huì)在示波器的屏幕上兩個(gè)波形，且都在觸發(fā)位置，通過(guò)調(diào)整脈沖延時(shí)時(shí)間直到恰好能夠同時(shí)觸發(fā)兩個(gè)信號(hào)可以估算出一個(gè)完整采樣周期花費(fèi)的時(shí)間，從而估算出刷新率。

通過(guò)以上分析，示波器的刷新率初略估算方法如下：需要一個(gè)周期足夠長(zhǎng)，脈寬特別短的信號(hào)作為測(cè)試信號(hào)。將通道一設(shè)置為脈沖單次Burst，由于脈沖延時(shí)受信號(hào)周期的限制，所以將信號(hào)的周期設(shè)置為5ms（意思是默認(rèn)測(cè)試的機(jī)器刷新率超過(guò)200wfms/s），幅度1Vpp，脈寬設(shè)置為5us。將通道二同樣設(shè)置為脈沖單詞Burst，周期為5ms，幅度1Vpp，為了便于觀察將脈寬設(shè)置為15us。將示波器的模式設(shè)置為“Normal”。將信號(hào)源的兩路信號(hào)同時(shí)接到示波器的一個(gè)輸入端。手動(dòng)觸發(fā)信號(hào)源調(diào)整信號(hào)源的脈沖延時(shí)，直至示波器可以在同一次中觸發(fā)兩個(gè)沿。此時(shí)記錄下脈沖延時(shí)，其倒數(shù)就是大致的當(dāng)前檔位的波形刷新率。

四、存儲(chǔ)深度和采樣率

存儲(chǔ)深度表示示波器在最高實(shí)時(shí)采樣率下連續(xù)采集并存儲(chǔ)采樣點(diǎn)的能力，通常用采樣點(diǎn)數(shù)（pts）表示。最大存儲(chǔ)深度由示波器的存儲(chǔ)器容量決定，增加存儲(chǔ)深度可通過(guò)外部存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)深度越深越利于觀察波形細(xì)節(jié)。提高示波器的存儲(chǔ)深度可以間接提高示波器的采樣率：當(dāng)要測(cè)量較長(zhǎng)時(shí)間的波形時(shí)，由于存儲(chǔ)深度是固定的，所以只能降低采樣率來(lái)達(dá)到，但這樣勢(shì)必造成波形質(zhì)量的下降；如果增大存儲(chǔ)深度，則可以以更高的采樣率來(lái)測(cè)量，以獲取不失真的波形。

通用示波器的采樣率都是帶寬的5倍，比如 200MHz 帶寬的示波器一般的采樣率都是 1G（此時(shí)更高的采樣率并不能帶來(lái)較大提升），因此這個(gè)參數(shù)并沒(méi)有給用戶太多的選擇。而相反這樣高的采樣率，勢(shì)必會(huì)對(duì)存儲(chǔ)深度這個(gè)參數(shù)有所要求，1G 的采樣率，即使只看 5ms 波形，也要求有 5M 的存儲(chǔ)深度，否則示波器的采樣率就會(huì)下降。