前言
数字
示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异如果使用不当，会产生较大的测量误差从而影响测试任务。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K）一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出模拟带宽只适合重复周期信号的测量而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆实际上指的是模拟带宽数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz实际上是指其模拟带宽为500MHz而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时一定要参考数字示波器的数字实时带宽否则会给测量带来意想不到的误差。
有关采样速率
采样速率也称为数字化速率是指单位时间内对模拟输入信号的采样次数常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
1.如果采样速率不够容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号示波器显示的信号频率却是50KHz这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么对于一个未知频率的波形如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档看波形的频率参数是否急剧改变如果是说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭如一个500MHz的信号至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果示波器有Insta Vu采集方式可以选用因为这种方式采集波形速度快用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是在任意一个扫描时间t/div采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时fs与t/div成反比扫速越大采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：
表1扫速与采样速率
t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
综上所述使用数字示波器时为了避免混迭扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
数字示波器的上升时间
在模拟示波器中上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关如图2中a表示上升沿恰好落在两采样点中间这时上升时间为数字化间隔的0.8倍。图2中的b的上升沿的中部有一采样点则同样的波形，
时代覆层测厚仪上升时间为数字化间隔的1.6倍。另外上升时间还与扫速有关，下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时间的数据：
表2扫速与上升时间
t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
由上面这组数据可以看出虽然波形的上升时间是一个定值而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关还与采样点的位置有关使用数字示波器时我们不能象用模拟示波器那样根据测出的时间来反推出信号的上升时间。
