中心議題：

• 示波器在使用中需要注意的問題

本文介紹示波器在使用過程中需要注意的十九個問題，包括示波器指標(biāo)中的帶寬、采樣速率、等效時間采樣的理解，及示波器波形的分析等問題，對工程師正確使用示波器非常有幫助。

一、 請問帶寬和采樣頻率之間有什么固定關(guān)系？
采樣率理論上需要滿足農(nóng)效香采樣定律，即被測信號的最高頻率信號的每個周期理論上至少需要采2個點(diǎn)，否則會造成混疊。但是在實(shí)際上還取決于很多其它的因素，比如波形的重構(gòu)算法等，Siglent系列示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法,同時配備有插值算法，精確重構(gòu)波形。一般來說采樣率是帶寬的4－5倍就可以比較準(zhǔn)確地再現(xiàn)波形。

二、 示波器指標(biāo)中的帶寬如何理解？
帶寬是示波器的基本指標(biāo)，和放大器帶寬的定義一樣，是所謂的－3dB點(diǎn)，即，在示波器的輸入加正弦波，幅度衰減為實(shí)際幅度的70.7%時的頻率點(diǎn)稱為帶寬。也就是說，使用100MHz帶寬的示波器測量1V，100MHz的正弦波，得到的幅度只有0.707V。這還只是正弦波的情形。因此，我們在選擇示波器的時候，為達(dá)到一定的測量精度，應(yīng)該選擇信號最高頻率5倍的帶寬。Siglent的ADS1000CE示波器提供300MHz帶寬、2GSa/a的實(shí)時采樣率，領(lǐng)先國內(nèi)同行水平。

三、 在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？
帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。由于Siglent示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法,并配備有插值算法顯示，同時提供最低500MS/s的實(shí)時采樣率，保證對觸發(fā)信號的完美捕獲并真實(shí)量化，最終能對采集信號的精確重現(xiàn)。

四、 影響示波器工作速度的因素有哪些？
簡單地來說示波器的原理都差不多，前端是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，后端是計(jì)算機(jī)處理。影響示波器速度主要有兩方面，一是從前端數(shù)采到后端處理的數(shù)據(jù)傳輸，一般都是用總線傳輸，另一個是后端的處理方式。Siglent示波器采用成熟的高速硬件架構(gòu)，配合DSP數(shù)字處理能有效解決這些瓶頸，大大提升示波器的性能。

五、 在使用示波器時如何消除毛刺？
如果毛刺是信號本身固有的，而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號（如正弦信號），可以用高頻抑制觸發(fā)方式，通?？赏皆撔盘?。如果信號本身有毛刺，但想讓示波器慮除該毛刺，不顯示毛刺，通常很難做到。可以試著使用限制帶寬的方法，但不小心可能也會把信號本身慮掉一部分信息。

六、 在選擇示波器時，一般考慮的多的是帶寬。那么，在什么情況下要考慮采樣速率？
取決于被測對象，在帶寬滿足的前提下，希望最小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號細(xì)節(jié)。業(yè)界也有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗(yàn)公式，但基本上都是針對示波器帶寬得出的，實(shí)際應(yīng)用中，最好不用示波器測帶寬頻率的信號。若你在選型，對正弦波，選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的3倍以上，采樣率是帶寬的4到5倍，實(shí)際上是信號的12到15倍，若是其它波形，要保證采樣率足以捕獲信號細(xì)節(jié)。若你正在使用示波器，可透過以下方法驗(yàn)證采樣率是否夠用：將波形停下來，放大波形，若發(fā)現(xiàn)波形有變化（如某些幅值），采樣率就不夠，否則無是滿足測量精度的。也可用點(diǎn)顯示來分析，采樣率是否夠用。專業(yè)的Siglent系列示波器很好地解決了帶寬與采樣率的問題。

七、 模擬跟數(shù)字示波器在觀察波形的細(xì)部時，那個更有優(yōu)勢？
早期我們使用的模擬示波器垂直精度一般都是+/-3%，而數(shù)字示波器的垂直精度高達(dá)+/-1%，這點(diǎn)來說數(shù)字示波器要具有極大的優(yōu)勢。同時Siglent數(shù)字示波器具有不同等級的輝度選擇，對于顯示信號細(xì)節(jié)更加方便直觀。

八、 如何捕捉并重現(xiàn)稍縱即失的瞬時信號？
要捕獲瞬時信號可參照如下設(shè)置：觸發(fā)類型選擇邊沿，觸發(fā)方式設(shè)置成單次方式，信號置為上升觸發(fā)，并將觸發(fā)電平調(diào)到適當(dāng)值。另外Siglent示波器配備了EasyZoom窗口擴(kuò)展技術(shù)，就是說，可在觀察信號全局的同時，對局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大觀察。
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九、 選擇什么型號的示波器可有效提高設(shè)計(jì)效率？
示波器發(fā)展到現(xiàn)今，數(shù)據(jù)分析、處理得到了很大的提高。使用示波已不僅僅是在調(diào)試中觀察波形，更重要的是能很好的在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題所在、分析計(jì)算器件參數(shù)，幫助大家優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。選擇什么樣的示波器最適合要結(jié)合你所要觀察分析的信號決定。Siglent高性能示波器提供25M----300M帶寬，以及500MSa/s---2GSa/s的采樣率，滿足你不同的需求。

十、 示波器使用中探頭應(yīng)該注意些什么？
示波器的使用中探頭一般往往被大家忽略，無源探頭由于測量范圍寬，價格便宜，同時可以滿足大多的測量要求，因而得到廣泛的使用，無源探頭探頭的選擇應(yīng)該與所用示波器的帶寬一致。更換探頭，探頭交換通道的時候，必須進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整，達(dá)到與輸入通道的匹配。調(diào)校探頭補(bǔ)償最簡單直觀的是使用探頭波形來進(jìn)行。

十一、什么是示波器的實(shí)時采樣率？
實(shí)時采樣是指對波形進(jìn)行等時間間隔取樣，按照取樣先后的次序進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并存入存儲器中，實(shí)時取樣是最明顯和最直觀的取樣方式，這類取樣只需要簡單地在時間上分布取樣點(diǎn)，所有的取樣點(diǎn)是響應(yīng)示波器的一次觸發(fā)而獲得的。Siglent高性能示波器提供500MSa/s---2GSa/s的實(shí)時采樣率。

十二、什么是示波器的等效時間采樣？
等效時間采樣指的是示波器把多次采集(多次觸發(fā))采集到的波形拼湊成一個波形，每次采樣速率可能很慢，兩次采集觸發(fā)點(diǎn)有一定的偏移，最后形成的兩個點(diǎn)間的最小采樣間隔的倒數(shù)稱為等效采樣速率。其指標(biāo)可以達(dá)到很高，如1ps。Siglent高性能示波器等效采樣都高達(dá)50Sa/s

十三、在示波器上看波形時，用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別？
示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā)，其觸發(fā)條件有2個，觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿；即：信號的上升沿（或者下降沿）達(dá)到某一特定電平（觸發(fā)電平）時，示波器觸發(fā)。示波器只有在信號自觸發(fā)有問題的時候才會使用外觸發(fā)，沒有哪一個更好的問題。另外，信號比較復(fù)雜，有很多滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)，無法每次在同一位置觸發(fā)，從而得到穩(wěn)定的顯示。這時就需要使用外觸發(fā)。Siglent ADS1000示波器提供提供標(biāo)準(zhǔn)的雙通道+一個外觸發(fā)通道

十四、測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得？
數(shù)字信號的測量時，信號的上升時間決定系統(tǒng)的總帶寬，測量系統(tǒng)的總帶寬＝0.35/上升時間

十五、測量中如何應(yīng)用觸發(fā)釋抑？有何作用？
觸發(fā)釋抑的含義是暫時將示波器的觸發(fā)電路封閉一段時間（即釋抑時間），在這段時間內(nèi)，即使有滿足觸發(fā)條件的信號波形點(diǎn)示波器也不會觸發(fā)，示波器的觸發(fā)部分的作用就是穩(wěn)定的顯示波形，觸發(fā)釋抑也是為了穩(wěn)定顯示波形而設(shè)置的功能。主要針對大周期重復(fù)而在大周期內(nèi)有很多滿足觸發(fā)條件的不重復(fù)的波形點(diǎn)而專門設(shè)置的。Siglent示波器提供100ns---1.5s的超長觸發(fā)釋抑時間。

十六、示波器正常，但是用示波器觀察被測信號時，波形雜亂無章，該如果解決？
導(dǎo)致這樣的原因是：被測信號的接地端與示波器地線沒有共地。通常是利用示波器的自檢信號來檢查探頭和示波器是否正常，若示波器和探頭均正常，則是被測波形不正常。在測量幅度很小信號的時候，可把探頭的接地線拔掉（此時接地線相當(dāng)于天線，對小信號產(chǎn)生干擾），采用Siglent示波器配備的近地線連接地進(jìn)行測試，同時為了很好消除噪聲引起的誤觸發(fā)，“獲取方式”可選擇“平均”。

十七、示波器正常，能看到到掃描線，但是觀察被測信號卻沒有信號波形產(chǎn)生?
三個原因?qū)е拢?、從通道1輸入信號，但是不小心打開的卻是通道2；
2、信號耦合方式（AC-GND-DC）選擇接地位置上。
3、確認(rèn)信號已經(jīng)產(chǎn)生且正常輸入示波器BNC接口

十八、如何測量直流電壓？
首先需要設(shè)置耦合方式為直流，根據(jù)大概的范圍調(diào)節(jié)垂直檔位到一個合適的值，然后比較偏移線跟通道標(biāo)志的位移。Siglent系列示波器采用國內(nèi)唯一能識別直流的算法，自動識別并測試直流電壓信號。使用中按”AUTO”自動測量即可完成測試結(jié)果。

十九、為什么波形存儲已經(jīng)存儲了設(shè)置，還要存儲設(shè)置有什么用？
首先，兩者最主要的區(qū)別是波形存儲占據(jù)的存儲空間要比設(shè)置存儲空間要大的多，因此以存儲器的空間和成本考慮，就需將兩者分別保存。其次，兩者的調(diào)出上也存在差別。波形調(diào)出示波器處于STOP狀態(tài)，設(shè)置調(diào)出時不改變保存的運(yùn)行狀態(tài)，可方便直接觀測波形。