選擇或比較任何示波器

Teledyne LeCroy 提供了多種 8 位或 12-bit 100 MHz 至 65 GHz 的數位示波器。

All <1 GHz 1到2 GHz 2.5到8 GHz 13到30 GHz >30 GHz
All 8位 12位
All 2 4 8 16
All 10年到50年 Mpts 50年到250年 Mpts 250 Mpts 至 1 Gpt 1 Gpt 至 5 Gpt >5 Gpts
All ≤2.5GS/s <5GS/秒 ≥5GS/秒 ≥10GS/秒 ≥20 GS/s ≥40GS/秒 ≥80GS/秒 ≥100GS/秒
All Basic 進階功能
HDO6000B

HDO6000B

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 350 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
WR8000HD

WaveRunner 8000HD

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 350 MHz-2 GHz頻寬
  • 8通道數
mda8000hd

MDA 8000HD

電機驅動分析儀

  • 12-bit解析度
  • 350 MHz-2 GHz頻寬
  • 8通道數
波普洛德

WavePro HD

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 2.5 GHz - 8 GHz頻寬
  • 4通道數
wm8000hd

WaveMaster 8000HD

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 6 GHz - 65 GHz頻寬
  • 4通道數
波霸8zib

WaveMaster/SDA 8 Zi-B

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 4 GHz - 16 GHz頻寬
  • 4通道數
labmaster-10-zi-a-示波器

LabMaster 10 子阿

模組化示波器

  • 8-位解析度
  • 20 GHz - 65 GHz頻寬
  • 4年到80年通道數
波行者9000

WaveRunner 9000

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 500 MHz-4 GHz頻寬
  • 4通道數
WS4000HD

WaveSurfer 4000HD

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 200 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
HDO4000A

HDO4000A

高清示波器

  • 12-bit解析度
  • 200 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
Wavesurfer-3000z

WaveSurfer 3000z

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 100 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
t3dso4000l-hd-系列

T3DSO4000L-HD

數位示波器

  • 12-bit解析度
  • 500 MHz-2 GHz頻寬
  • 4,8通道數
t3dso3000hd

T3DSO3000HD

數位示波器

  • 12-bit解析度
  • 200 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
t3dso3000 系列示波器

T3DSO3000

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 200 MHz-1 GHz頻寬
  • 4通道數
t3dso2000hd-示波器

T3DSO2000HD

數位示波器

  • 12-bit解析度
  • 100 MHz - 350 MHz頻寬
  • 4通道數
t3dso2000-示波器

T3DSO2000A

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 100 MHz - 500 MHz頻寬
  • 2,4通道數
t3dso1000hd-示波器

T3DSO1000HD

數位示波器

  • 12-bit解析度
  • 100 MHz - 200 MHz頻寬
  • 4通道數
t3dso1000-示波器

T3DSO1000/1000A

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 100 MHz - 350 MHz頻寬
  • 2,4通道數
t3dsoh1000系列

T3DSOH1000/1000-ISO

數位示波器

  • 8-位解析度
  • 100 MHz - 200 MHz頻寬
  • 2通道數
/
高清示波器橫幅

示波器與 始終為 12 位

高清晰度示波器 (HDO) 在 12 MHz 至 200 GHz 的頻率範圍內始終提供 65 位元解析度。

hdo 12 位示波器系列
Teledyne LeCroy 高清晰度示波器 (HDO®)
qphy2示波器軟體的藍色背景

在很短的時間內完成驗證和合規性

統一的Tx/Rx一致性測試框架提高了實驗室的效率,QPHY2-PC可以離線處理波形資料並釋放示波器以進行其他測試。

qphy2示波器軟體
區域觸發橫幅的背景影像

複雜訊號的簡單觸發

透過快速點擊和繪製來繪製自訂區域觸發形狀。視覺指示器提供即時狀態,直通模式減少故障排除時間。

示波器區域觸發

數位示波器資源

2024 年示波器茶歇網路研討會系列全部註冊

第 1 部分:示波器解析度、準確度和靈敏度之間有什麼區別?

在本次網路研討會中,我們將解釋示波器解析度以及即使不使用高解析度示波器如何最佳化解析度。我們解釋了絕對示波器電壓測量精度如何取決於分辨率和噪聲,以及精度如何根據示波器靈敏度設定而變化。

第 2 部分:什麼是數位示波器 ADC 有效位元和 ENOB?

在本次網路研討會中,我們將解釋類比數位轉換器 (ADC) 在示波器中的工作原理,以及 ADC 數位位元規格如何受到 ADC 類比部分效能的影響。這在有效位數(ENOB)規範中有描述,或簡稱為有效位數。

第 3 部分:什麼是數位示波器混疊?

在本次網路研討會中,我們將解釋示波器中的混疊、混疊在真​​實訊號上的表現,以及如何透過了解示波器取樣率與頻寬的適當最小比率來避免混疊。

第 4 部分:什麼是示波器無雜訊動態範圍 (SFDR)?

在本次網路研討會中,我們將解釋並提供示波器類比數位轉換器 (ADC) 中的無雜訊動態範圍 (SFDR) 測量範例。我們還就何時應關注 SFDR 性能以及何時可以有效忽略 ADC 雜散提供了建議。

第 5 部分:什麼是示波器偏移和位置?

在本次網路研討會中,我們將解釋示波器偏移和位置之間的區別,如何使用示波器測量訊號直流偏移,以及如何利用示波器偏移調整來簡化電源軌和其他浮動訊號的測量。最後,我們解釋應用示波器直流偏移如何降低絕對幅度測量的準確性。

第 6 部分:即時示波器和取樣示波器有什麼不同?

在本次網路研討會中,我們從架構和典型應用的角度解釋了即時示波器和取樣示波器之間的差異。

第 7 部分:示波器探頭如何影響我的示波器增益設定、精確度、雜訊和動態範圍?

在本次網路研討會中,我們將解釋當探頭連接到示波器輸入時示波器會發生什麼,以及探頭連接後示波器的工作特性如何變化,即使使用者沒有意識到這一點。

第 8 部分:何時需要對示波器上的通道或探頭進行去偏移?

在本次網路研討會中,我們將解釋什麼是傳播延遲,以及數位示波器上的去偏移功能如何修正示波器輸入通道和探頭之間的傳播延遲差異。我們還將描述何時應該花時間執行精確去歪斜以及何時可以忽略此步驟。

第 9 部分:什麼是數位螢光示波器?

在本次網路研討會中,我們將解釋數位螢光示波器 (DPO) 的含義,泰克使用這個短語來描述他們的快速更新率技術。我們也將概述快速更新率技術的優點和限制。

第 10 部分:如何在示波器上使用滾動模式?

在本次網路研討會中,我們將說明如何以及何時需要在示波器上使用滾動模式收集,此外還將提供有關使用滾動模式進行長時間採集的優點和局限性的一些詳細資訊。

第 11 部分:什麼是示波器眼圖?

在本次網路研討會中,我們將解釋什麼是眼圖以及它如何告訴我們串列資料訊號行為。此外,我們將解釋創建眼圖的各種方法,從最簡單的邊緣觸發方法到使用訊號時鐘提取和位元疊加資料切片的更穩健的方法。

第 12 部分:如何使用示波器測量抖動?

在這個網路研討會中,我們將解釋什麼是抖動以及各種類型的抖動測量,並簡要介紹統計分析抖動數值的各種方法,評估抖動如何隨時間變化(或調製),並涉及串行數據抖動測量和外推。

2023 年示波器茶歇網路研討會系列全部註冊

第 1 部分:什麼是數位示波器解析度?

在本次網路研討會中,我們討論了什麼是示波器垂直解析度、更高的解析度可以提供什麼、如何最大限度地利用示波器解析度以及如何區分高效能和低效能高解析度示波器。

第 2 部分:我的示波器需要多少頻寬?

在本次網路研討會中,我們定義了模擬頻寬是什麼,並回顧了它在示波器環境中的意義。我們也描述如何無意中降低示波器的額定頻寬。

第 3 部分:上升時間與示波器頻寬有何關係?

在本次網路研討會中,我們討論了訊號上升時間和示波器頻寬之間的關係,以及如何為您的應用選擇合適的示波器頻寬。

第 4 部分:數位示波器取樣率是多少以及我需要多少?

在本次網路研討會中,我們定義了什麼是取樣率以及高取樣率能提供什麼。我們也描述了您的訊號和示波器所需的最小取樣率和最大實際取樣率。

第 5 部分:我的數位示波器需要使用多少記憶體?

在本次網路研討會中,我們定義了數位示波器中的擷取記憶體。我們也定義了採集記憶體、取樣率和擷取時間如何相互關聯。

第 6 部分:如何降低數位示波器測量的訊號雜訊?

在本次網路研討會中,我們將介紹示波器雜訊的常見原因,以及如何降低示波器的加性雜訊以提高測量結果的質量,而不管示波器的起始解析度/雜訊如何。

第 7 部分:如何使用示波器進行電流測量?

在本次網路研討會中,我們將介紹使用示波器的電壓輸入獲取和顯示縮放電流訊號的各種方法。我們也描述了每種方法的優點和缺點。

第 8 部分:如何使用分流電阻在示波器上測量電流?

在本次網路研討會中,我們提供了有關如何偵測分流電阻兩端的電壓降的實用指導,以最大限度地降低雜訊並準確測量示波器上的電流。

第 9 部分:如何使用被動探頭在示波器上進行差分測量?

在本次網路研討會中,我們將解釋差分電壓探頭的工作原理以及如何使用兩個被動探頭在示波器上進行相同類型的測量。

第 10 部分:如何重新調整感測器以與示波器一起使用?

在本次網路研討會中,我們將描述用於獲取感測器輸出並將其重新縮放為適當且有用的非電壓科學單位(如帕斯卡、伏特/米、韋伯、牛頓米、轉/分 (RPM) 等)的各種技術,以便在示波器上顯示為易於理解的波形。

第 11 部分:如何在示波器上顯示 XY?

在本次網路研討會中,我們將提供 XY 圖表的典型範例以及如何建立它們以提供更完整的電路或系統運行影像。

第 12 部分:如何使用示波器進行三相功率測量?

在本次網路研討會中,我們將對功率分析儀和示波器中使用的功率計算提供數學解釋,以及這兩種儀器如何識別計算值的功率週期。

2022 年示波器茶歇網路研討會系列全部註冊

第 1 部分:提高示波器解析度和動態範圍的五個技巧

在本課程中,我們將推薦五個技巧和最佳實踐,指導您如何透過使用示波器的全動態範圍(無論是 8 位元、10 位元還是 12 位元解析度)來獲得最佳測量精度和效能。

第 2 部分:如何校正示波器探頭以獲得最佳精度

在本次課程中,我們將講解如何透過去偏移來消除時序錯誤。探頭和/或通道之間的傳播延遲差異可能會影響定時測量準確性。我們將描述最小化這些錯誤的方法。

第 3 部分:如何使用眼圖測試低速串列資料訊號完整性

在本課程中,我們將介紹如何使用示波器透過眼圖對低速串列資料訊號執行快速簡單的訊號完整性測試。

第 4 部分:50 Ω 還是 1 MΩ 耦合?就是那個問題。

在本課程中,我們將探討最佳的示波器輸入終端機-1 MΩ 還是 50 Ω?何時應使用其中一個?這有什麼區別?

第 5 部分:如何設定 FFT 進行頻域分析

在本課程中,我們將描述透過使用示波器查看頻譜而不是時間域中的訊號擷取可以獲得的洞察力。

第 6 部分:如何在示波器中使用統計資料和直方圖

在本節中,我們將描述如何透過示波器的測量、測量統計數據和統計測量分佈(直方圖)快速識別電路問題。

第 7 部分:如何使用示波器軌跡或時間趨勢進行除錯

在本課程中,我們將介紹如何使用示波器的測量和追蹤或時間趨勢功能來快速識別電路問題和意外的訊號行為。

第 8 部分:如何使用示波器作為序列數位類比轉換器 (DAC) 進行驗證和調試

在本課程中,我們將介紹如何使用示波器從串列資料數位資訊中提取類比資料值,以驗證和調試數位資料傳輸。

第 9 部分:如何使用示波器確認脈衝寬度調變 (PWM) 包絡

在本課程中,我們將介紹如何使用示波器監視 PWM 訊號並對其進行解調以顯示調變包絡,這可以與控制系統輸入和系統操作預期進行比較。

第 10 部分:使用示波器縮放 - 縮放波形和時基調整

在本課程中,我們將描述如何透過使用水平縮放控制以及時間基和延遲設定的變更來查看所獲得的訊號的時序細節。我們將對這兩種方法進行比較和對比。

第 11 部分:使用示波器數位濾波器消除不需要的訊號成分

在本節中,我們將描述如何透過使用數位濾波器來去除示波器來擷取訊號中不必要的訊號成分。

第 12 部分:使用示波器通過/失敗分析進行生產驗證和調試

在本課程中,我們將介紹如何根據一組合格的測量條件測試訊號以確定「通過」或「失敗」的結果。

2021 年示波器茶歇網路研討會系列全部註冊

第 1 部分:正確設定示波器

在本課程中,我們將重點介紹關鍵的垂直、時間基準和觸發設置,以確保使用示波器進行最高精度、精確度和效率測量。

第 2 部分:優化顯示並使用遊標和測量

在本課程中,我們將使用示波器的顯示和測量工具來驗證我們電路的性能並確認設計裕度已經實現。

第 3 部分:讓你的觸發器做你想做的事

現在是電路調試時間!在本次課程中,我們使用示波器的觸發功能來確定從哪裡開始調查以查找有問題的電路問題。

第 4 部分:設定時基並正確使用內存

在本課程中,我們將回顧如何設定示波器的時間基準,並了解記憶體長度和取樣率如何影響我們的結果。

第 5 部分:最佳化示波器垂直增益

在本節中,我們回顧示波器垂直增益以及我們為什麼要關心它。

第 6 部分:測試雜訊電源輸出

在本課程中,我們將回顧哪些探頭最適合您的應用,以及如何最佳地連接到您的示波器以最大限度地減少射頻拾取。

第七部分:調試去耦電容降噪

在本次課程中,我們將討論當輸出電容器的變化沒有影響時如何降低電源輸出雜訊。

第 8 部分:測量上升時間和傳播延遲

在本節中,我們將重點放在測量電源的啟動和輸出性能。

第 9 部分:找出間歇性故障的根本原因

在本課程中,我們將重點介紹示波器工具,以幫助我們在運行電路驗證測試時識別測量異常值、確認其發生率並確定根本原因。

第 10 部分:測量電源瞬態響應下降電平

在本次會議中,我們將討論測量電源對瞬態事件的反應的最佳實踐和技術。

第 11 部分:尋找高頻噪聲

在本課程中,我們將使用示波器工具和探頭來了解電源電路中的潛在串擾或傳導發射。

第 12 部分:驗證 1% 噪音容限

在本次課程中,我們將探討示波器測量工具如何幫助我們達到 1% 的電源輸出雜訊裕度。

什麼是示波器?

示波器是一種捕獲輸入電壓訊號並將其轉換為正確縮放的電壓與時間波形並在縮放網格上顯示的設備。示波器有一個觸發電路,它定義何時捕獲和顯示輸入訊號,還有一個可變增益前端,允許(垂直電壓)訊號調整以接受各種輸入訊號幅度。水平(時基或掃描)調整定義了獲取訊號的時間段。

誰發明了示波器?

許多人聲稱自己發明了類比示波器,但泰克可以理直氣壯地聲稱自己發明了第一台觸發掃描(類比)示波器,這大大提高了儀器的實用性和多功能性。

1985 年,Walter LeCroy 和他在 LeCroy 公司(現為 Teledyne LeCroy)的設計團隊發布了第一台數位儲存示波器(DSO,現在簡稱為數位示波器)——名為 Model 9400——它複製並改進了當時使用的類比示波器的特性和能力。 9400 型的頻寬(125 MHz)相當於當時類比示波器的頻寬,並且可以使用 32,000 個取樣點(在當時,這是一個非常長的擷取記錄長度)連續捕獲長時間的訊號。可以斷言,力科的 WD2000 波形數位化儀(於 1971 年推出)是第一台數位儲存示波器,但其記錄長度限制為 20 個取樣點,且該架構無法輕鬆擴展到更長的記錄長度。點這裡閱讀全文https://www.teledynelecroy.com/沃爾特·勒克羅伊.

什麼是類比示波器?

類比示波器使用陰極射線管 (CRT) 顯示電訊號的電壓隨時間的變化。 CRT 光束從觸發電路定義的位置開始,在規定的時間內掃過 CRT。 (水平) 時間週期稱為(光束)掃描。可變增益前端放大器設定掃描期間 CRT 光束的最大垂直偏轉。由於CRT光束強度在掃描後會迅速衰減,因此類比示波器對於查看重複訊號非常有用,但對於查看間歇訊號則不太有用。通常會採用諸如寶麗來相機之類的記錄設備來與間歇觸發事件同步拍攝 CRT 的照片。

什麼是數位示波器?

數位示波器使用類比數位轉換器 (ADC) 以離散的時間間隔對類比輸入訊號進行垂直取樣,然後將類比輸入訊號轉換為定義量化等級的數位取樣點。當數位採樣點連接在一起時,它們忠實地表示類比訊號。數位示波器的特徵在於 ADC 中的垂直電平數量,以 N 位元表示,其中 2N 定義每個採樣點能夠區分的最大可能的離散垂直量化等級數。每個採樣點都儲存在記憶體緩衝區中,以便顯示或進行某種進一步的數學處理。

什麼是數位儲存示波器 (DSO)?

數位儲存示波器只是數位示波器的另一個術語,反映出取樣點儲存在記憶體緩衝區中。

數位示波器是誰發明的?

1985 年,Walter LeCroy 和他在 LeCroy 公司(現為 Teledyne LeCroy)的設計團隊發布了第一台數位儲存示波器(DSO,現在簡稱為數位示波器)——名為 Model 9400——它複製並改進了當時使用的類比示波器的特性和能力。 9400 型的頻寬(125 MHz)相當於當時類比示波器的頻寬,並且可以使用 32,000 個取樣點(在當時,這是一個非常長的擷取記錄長度)連續捕獲長時間的訊號。可以斷言,力科的 WD2000 波形數位化儀(於 1971 年推出)是第一台數位儲存示波器,但其記錄長度限制為 20 個取樣點,且該架構無法輕鬆擴展到更長的記錄長度。點這裡閱讀全文https://www.teledynelecroy.com/walter-lecroy.

類比示波器和數位示波器有什麼不同?

類比示波器使用陰極射線管 (CRT) 在 CRT 上顯示螢光跡線,該跡線顯示與電輸入訊號一致的連續電壓與時間波形,且跡線強度隨時間快速衰減。數位示波器將類比電輸入訊號轉換為數位取樣點,這些數位取樣點連接在一起後可以正確地再現類比波形,重建的波形顯示在 LCD 顯示器上,並且可以對數位取樣點進行進一步處理以進行測量或計算數學函數。

數位示波器和數位化儀有什麼不同?

數位化儀通常是機架式安裝的,可以連接起來測量比典型示波器多得多的通道,但缺少可變增益前端放大器、耦合選擇、前面板、顯示器和大多數人認為示波器理所當然的其他功能。

如何用示波器測量非電壓訊號?

示波器接受電壓訊號作為輸入。必須使用探頭或感測器將非電壓訊號(例如電流訊號、磁場訊號)轉換為電壓訊號,並以適當的單位正確縮放。示波器製造商通常提供用於測量電流的探頭或感測器,用於測量其他單位的感測器也廣泛可用。大多數專業級示波器都支援常見的重新縮放(例如從伏特到安培)和許多其他單位,但如果這對您的要求來說是一項重要功能,最好在購買前檢查示波器內對重新縮放的支持,特別是當感測器具有非線性輸入輸出比時。

參考網路研討會第 7 部分:如何使用示波器進行電流測量? 第 8 部分:如何使用分流電阻在示波器上測量電流?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

示波器的頻寬是多少?

IEEE 1057 數位化波形記錄器標準將數位示波器的類比頻寬指定為振幅響應為參考頻率(對於示波器為直流)響應的 -3 dB(相當於 70.7%)的頻率。雖然數位示波器的類比頻寬規格似乎令人困惑,但數位示波器在數位化和儲存訊號的部分之前具有許多類比放大器組件。

示波器需要多少頻寬?

捕獲和測量訊號所需的頻寬在很大程度上取決於要測量的訊號、要進行的測量類型以及所需的測量精度。大多數工程師使用的一個粗略經驗法則是使用頻寬為他們想要測量的最高頻率訊號三倍的示波器,但這對於非常高頻的訊號來說是不切實際的。

參考常見問題(上文)中示波器頻寬的定義。大多數示波器會緩慢接近 -3 dB 額定頻寬頻率,首先在頻寬頻率額定值的 50%(左右)處出現平緩的幅度下降。這意味著,如果示波器振幅響應在額定頻寬的 1% 時為 -70 dB,在額定頻寬的 2% 時為 -85 dB,那麼與輸入正弦波頻率接近示波器的頻寬額定值時相比,捕獲的純正弦波的幅度將約為 90% (-1 dB) 或 80% (-2) 和 dB70% ( dB) 和 dB 3% ( dB)。然而,大多數工程師並沒有用示波器測量純正弦波。請注意,由於各種原因,最高頻寬示波器可能具有更平坦(更少幅度下降)或可調的振幅響應。

更有可能的是,工程師正在測量類似方波的訊號。在這種情況下,眾所周知,方波可以表示為由基頻和奇次諧波之和組成的傅立葉級數展開式,其中 N 次諧波在該頻率下貢獻 1/N 振幅。這意味著,為了準確地表示方波,您需要足夠的頻寬來捕捉基頻和足夠的奇次諧波。多少個奇次諧波才「足夠」(以及需要多少頻寬)取決於工程師對示波器上比實際訊號慢的上升時間測量的容忍度,以及測量訊號上存在的加性過沖和振鈴的數量。如果僅捕捉第 3 次諧波,則上升時間將明顯變慢,與捕獲第 99 次諧波相比,過衝和振鈴將更加明顯(在這種情況下,捕獲的訊號將與原始輸入訊號無法區分)。

這讓我們回到「需要多少頻寬?」這個問題最常見的原始答案。 – 約為最高頻率訊號頻寬的3倍。但是「最高頻率」是什麼意思呢?在這種背景下,大多數工程師都在考慮示波器的上升時間測量能力(這與頻寬有關)。如果工程師想要測量上升時間為 1 ns 的訊號,他們不會選擇上升時間為 1 ns 的示波器(這種示波器的頻寬通常為 350 MHz)——他們會選擇頻寬為其 3 倍(或 1 GHz)的示波器。

參考網路研討會第 2 部分:我的示波器需要多少頻寬?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

什麼是數位示波器解析度?

解析度是類比數位轉換器 (ADC) 量化等級的數量,N 位元 ADC 具有 2N 量化水平。例如,8 位元示波器有 28 = 256 個量化級別,而 12-bit 示波器有 212 = 4096 個量化等級。請注意,ADC 中的位元數(量化等級)無法保證示波器其餘訊號路徑(特別是類比元件)具有與高解析度 ADC 相當的雜訊性能。因此,廣告中宣傳的高解析度示波器的效能可能與傳統的 8 位元解析度示波器沒有什麼不同。參考高解析度示波器設計方法比較了解許多示波器製造商在設計高解析度示波器時所做的權衡的更多詳細資訊。參考網路研討會第 1 部分:什麼是示波器解析度?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

什麼是高分辨率示波器?

高解析度示波器是任何以此方式宣傳的示波器,它使用改進的硬體、軟體濾波(降低頻寬和取樣率)或兩者結合,與傳統的 8 位元示波器相比提供更高的解析度和信噪比。市場宣稱的高解析度並不能保證實際性能。聲稱 ADC 具有高分辨率,或者只有在降低頻寬的情況下才能改善基線雜訊或信噪比,這些都是危險訊號,表明所謂的高分辨率不可能在所有正常示波器操作條件下真正實現。參考高解析度示波器設計方法比較了解更多詳情。

高解析度示波器和高清示波器有什麼不同?

沒有區別——這只是表達同一件事的兩種方式,但需要注意的是,Teledyne LeCroy 擁有 High Definition Oscilloscope 名稱和縮寫 HDO 的註冊商標,它是第一家提供 12-bit 高解析度示波器始終提供 12 位,且不會降低取樣率或頻寬。

什麼是混合訊號示波器 (MSO)?

混合訊號示波器 (MSO) 通常指同時具有類比和數位(邏輯)輸入通道的示波器。常見的配置是 4 個類比輸入通道加上 16 個數位邏輯輸入通道。數位邏輯輸入通道可以將較為稀缺(且更昂貴)的類比輸入通道保留用於需要其功能的訊號,數位邏輯輸入通道可用於簡單的切換或邏輯訊號,或低速串列資料(例如,I2C、SPI、UART等)訊號。

什麼是混合域示波器 (MDO)?

混合域示波器 (MDO) 是一個行銷術語,指提供某種類型的射頻 (RF) 輸入或轉換以捕捉時域和頻域訊號的示波器。如果提供專用的 RF 輸入,其功能可以與頻譜分析儀類似。軟體快速傅立葉變換 (FFT) 技術可用於提供類似的功能,而無需專用(且昂貴)的 RF 輸入。

示波器的準確度是多少?

示波器的振幅精度由許多不同的組件組成,並將根據示波器的分辨率、輸入路徑、輸入頻率內容、是否使用探頭等而變化。 12-bit 高清示波器 (HDO®) 具有電纜訊號輸入,對於使用透過 5 Ω 終端耦合到示波器的主動探頭操作的 8 位元示波器,精度可達 50%(或更高)。雖然與數位電壓表 (DVM) 相比,這些精度可能看起來很低,但示波器提供的功能遠遠多於 DVM。

參數支持第 1 部分:示波器解析度、準確度和靈敏度之間有什麼區別?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

什麼是示波器靈敏度?

靈敏度是在示波器中可以看到的最小訊號變化。與靈敏度較低的示波器相比,靈敏度高的示波器可用於查看較小的訊號。示波器的靈敏度調整是使用垂直增益設定(伏/格)進行的。請注意,高靈敏度不一定與高精度相關,且表示高靈敏度的類比垂直增益設定(例如,1 或 2 mV/div)的實用性可能會受到示波器中的 ADC 解析度或雜訊的限制。參考第 1 部分:示波器解析度、準確度和靈敏度之間有什麼區別?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

如何將示波器的上升時間與頻寬關聯起來?

從歷史上看,工程師會根據公式 TR(s) = 0.35/頻寬 (Hz) 認為上升時間與頻寬相關,其中 TR 是 10-90% 的上升時間(由 IEEE 定義)。在示波器頻寬非常低(1 GHz 或更低)且幅度下降非常緩慢的時代,這個公式(大部分)是正確的。對於較低頻寬的示波器,此公式仍然適用。

現今更高的頻寬示波器(或具有更複雜、更低雜訊訊號路徑的示波器)可能遵循 TR(s) = 0.35/頻寬(Hz)公式(適用於產品線較低(頻寬)端的型號),但遵循 TR(s) = 0.4/頻寬(Hz)或可能接近 TR(s) = 0.45/頻寬(Hz)或可能接近 TR(s) = XNUMX/頻率更高)。較低頻寬模型中分子較低的原因是,與最高頻寬模型相比,它們可能使用具有更多高頻餘裕的類比訊號路徑,以實現較慢的振幅下降。在產品系列中頻寬最高的示波器型號上,類比訊號路徑可能已達到振幅響應的硬上限,且振幅響應在該上限之後會快速下降,由於超出示波器的頻寬額定值後高頻響應會高度衰減,從而導致上升時間變慢(分子變高)。

參考網路研討會第 3 部分:上升時間與示波器頻寬有何關係?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

數位示波器的取樣率是多少?

數位示波器透過類比數位轉換器 (ADC) 將訊號數位化,ADC 會對電壓值進行取樣和保持,以建立離散取樣點。採樣點以給定的頻率(時間間隔)記錄,採樣率稱為“樣本/秒”。

參考網路研討會第 4 部分:示波器取樣率是多少以及我需要多少?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

我的數位示波器需要多少取樣率?

根據奈奎斯特定理,所需的最小取樣率是您想要測量的頻率的兩倍。在數位示波器中,這通常被解釋為取樣率,並且必須至少為示波器頻寬額定值的兩倍。然而,示波器通常不會出現超出頻寬額定值的磚牆式振幅響應,並且它會傳遞超出頻寬額定值的一些高頻內容。因此,大多數示波器提供最低 2.5 的取樣率與頻寬比。這可以被認為是從數位樣本點重建正弦波的最小值。

為了從數位取樣點準確地重建更複雜的訊號形狀,工程師通常需要在上升沿獲取 5 個或多達 10 個取樣點。如果工程師遵循一般經驗法則,選擇比他們想要測量的訊號快三倍的示波器(參考網路研討會第 2 部分:我的示波器需要多少頻寬?在 2023 年示波器咖啡休息網絡研討會系列中了解其他詳細信息,或類似標題的常見問題解答),那麼上升沿上的 5 到 10 個採樣點就很容易容納了。

參考網路研討會第 4 部分:示波器取樣率是多少以及我需要多少?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

什麼是數位示波器擷取記憶體?

擷取記憶體用於儲存數位示波器取樣點,以便呼叫到顯示器或進行進一步處理以進行測量、執行數學計算等。

數位示波器採集記憶體與 CPU 記憶體有何不同?

示波器擷取記憶體儲存數位化訊號的示波器取樣點,而為示波器功能供電的中央處理單元 (CPU) 擁有自己的隨機存取記憶體 (RAM) 來滿足 CPU 的需求。

數位示波器儲存深度是什麼意思?

記憶體深度只是描述採集記憶體總長度的另一種方式,無論是以點(例如千點 (kpts)、兆點 (Mpts單位為單位,如:千兆點(Gpts)、兆種樣本(MS)等。

示波器採集需要多少個樣本?

在需要降低取樣率之前,更多的樣本(或點)提供了捕獲非常長的連續時間間隔的能力。工程師需要多少個樣本取決於工程師希望捕獲的訊號的頻寬、工程師希望捕獲這些訊號的時間分辨率以及工程師希望獲取的連續時間量。

數位示波器中的取樣率和擷取記憶體有何關係?

如果示波器的取樣率為 10 GS/s 且擷取記憶體為 1 GS(或 Gpts),那麼它可以擷取 100 毫秒的時間(1 GS/10 GS/s = 0.1 秒或 100 毫秒)。如果希望使用 200 GS 的採集記憶體捕獲 1 毫秒,則取樣率必須降低到 5 GS/s,這可能是(也可能不是)可以接受的。

什麼是示波器中的基線雜訊?

示波器基線雜訊是在沒有訊號連接的情況下測得的示波器輸入通道的交流 RMS 值。當示波器輸入端沒有訊號時,簡單的基線雜訊測試將提供雜訊性能的一般指示。雖然這個測試簡單且易於執行,但它並不是最真實的示波器性能測試,因為大多數示波器都是與連接到它們的輸入訊號一起使用的。儘管如此,添加輸入訊號時雜訊不會減少,因為添加的訊號幅度只會在之後為測量添加雜訊。因此,基線雜訊可以作為粗略評估整體性能的有用測試。

請注意,在 Teledyne LeCroy 示波器中,SDEV 測量值等於 AC RMS。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關示波器中各種類型雜訊的更多詳細資訊。

示波器的訊號雜訊比 (SNR) 是什麼?

訊號雜訊比是滿量程範圍除以基線雜訊的比率計算得出的,以伏特為單位,按照以下公式表示:

訊號雜訊比(dB)= 20*log10((V全尺寸/(2*√2))/V交流有效值))

與V全尺寸為示波器上的滿量程電壓(等於垂直格數 * V/div 增益設定)和 V交流有效值是給定 V/div 增益設定下基線訊號的 AC RMS 值。

請注意,某些示波器(例如 Keysight、Teledyne LeCroy)的滿量程有 8 個垂直分度,而其他示波器(例如 Tektronix)的滿量程有 10 個垂直分度。

請注意,Teledyne LeCroy 的 AC RMS 測量稱為 SDEV,而其他示波器通常具有可選擇為 AC 或 DC 讀取的 RMS 測量。請務必使用 AC RMS 值,否則 SNR 計算將錯誤包含示波器通道中任何小 DC 偏移誤差的影響。

訊號雜訊比(dB) = 20*log10( (V/div*8/(2*sqrt(2)))/noise_in_rms)

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關示波器中各種類型雜訊的更多詳細資訊。

示波器中的訊號雜訊失真比(SINAD 或 SNDR)是什麼?

符合 IEEE 標準。 1057 IEEE 數位化波形記錄器標準,SINAD 是均方根 (rms) 訊號與均方根 (基線) 雜訊和失真之比。 SINAD 是使用正弦波輸入在特定頻率和振幅下測量的,並且測量時的振幅會影響失真,因此應該指定(通常為滿量程幅度的 90%)。 SINAD 是對示波器在實際運作中的性能的更完整的測量。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關示波器中各種類型雜訊的更多詳細資訊。

如何減少示波器測量的訊號的雜訊?

降低示波器測量訊號雜訊的最佳方法是使用低雜訊、高解析度示波器,該示波器可在全頻寬下提供 12 位元解析度。但是,任何示波器都可以使用類比硬體或數位軟體濾波器來降低噪聲,前提是降低頻寬以換取降低噪聲的權衡是可以接受的。

硬體濾波器通常在通道選單中顯示為 20 MHz 或 200 MHz(或類似)的頻寬限制。這些濾波器的衰減速度往往非常緩慢,因此它們的降噪能力可能低於數位軟體濾波器。

數位軟體濾波器可能是數學函數,可能是高解析度模式,也可能是通道選單中的軟體濾波器選擇(例如,Teledyne LeCroy 的增強解析度 (ERes) 選擇)。從數學上講,取樣率(和頻寬)每減半,雜訊就會降低 3 dB(~30%,或 0.5 個有效位元)。有時數位軟體濾波器在數學濾波運算後插入取樣點,但硬體取樣率仍然降低。

應對高解析度模式保持警惕,因為它承諾的性能比數學上可能的更好,或者是在 8 位元解析度示波器中實現高分辨率(和更低噪音)的唯一手段。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關降低示波器雜訊的權衡的更多詳細資訊。參考網路研討會第 6 部分:如何降低示波器測量的訊號雜訊?2023 年示波器咖啡休息網路研討會系列中的其他詳細資訊。

 

示波器中的「有效位數」(ENOB)是什麼意思?

示波器 ENOB 是透過測量示波器 SINAD 得出的,如下所示:

示波器 ENOB= (SINAD-1.76)/6.02

如果前端放大器不是示波器系統中的主要雜訊源,則係統 ENOB 將接近 ADC 的 ENOB。重要的是要理解 ADC ENOB 是系統效能的上限,但係統效能才是需要理解的關鍵效能。實際上,示波器(系統)的 ENOB 總是小於 ADC ENOB。

如果應用的輸入訊號不是 100% 滿量程幅度,則 ENOB 可由下式得出:

示波器 ENOB= (SINAD-1.76+20 log((滿量程振幅)/(輸入振幅)))/6.02

從該方程式可以推斷出每有效位 6 dB SINAD 的「經驗規則」。因此,提高半個有效位元相當於降低噪音 3 dB (30%),提高一個完整有效位元相當於降低噪音 6 dB (50%)。就垂直(電壓幅度)雜訊而言,ENOB 的微小差異意義重大。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關各種類型雜訊的更多詳細信息,以及為什麼在數位化儀或示波器中部署時 ADC 額定位數無法完全達到。

參數支持第 2 部分:什麼是示波器 ADC 有效位元和 ENOB?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

示波器類比數位轉換器 (ADC) ENOB 與示波器 ENOB 相同嗎?

ADC ENOB 是示波器 ENOB 的上限,但示波器 ENOB 是需要了解的關鍵效能。實際上,示波器 ENOB 總是小於 ADC ENOB。如果示波器對其 ADC 的 ENOB 性能做出具體的聲明,則可能是危險信號,表明整個示波器的 ENOB 性能要低得多。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關各種類型雜訊的更多詳細信息,以及為什麼在數位化儀或示波器中部署時 ADC 額定位數無法完全達到。

參數支持第 2 部分:什麼是示波器 ADC 有效位元和 ENOB?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

什麼是奈奎斯特定理?

奈奎斯特定理指出,只要以正弦波頻率的兩倍(或更多)進行數位取樣,就可以重建正弦波並且不會遺失任何資訊。通常,這意味著數位示波器的最小取樣率是所有通道頻寬的 2.5 倍。 2.5:1 取樣率與頻寬 (SR/BW) 是使用的比率(而不是最小值 2),以考慮到示波器在額定頻寬下不會具有完美的磚牆濾波器。 SR/BW 比率小於 2:1 將產生數位取樣輸入訊號混疊的風險。

什麼是數位示波器混疊?

如果不滿足奈奎斯特取樣率要求,則該訊號被視為欠取樣,並且無法在不遺失資訊的情況下重建。相反,訊號重建仍會發生,但這將是一個不正確的重建,稱為混疊。

參數支持第 3 部分:什麼是示波器混疊?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

什麼是數位示波器的無雜訊動態範圍(SFDR)?

無雜訊動態範圍 (SFDR) 是示波器基本輸入訊號的均方根 (RMS) 振幅與示波器輸出中第二大雜訊訊號的 RMS 振幅之比(通常以 dB 表示)。 SFDR 通常在示波器中使用 FFT 或類似頻譜分析儀的振幅與頻率示波器顯示來測量。雜散訊號可能是由失真或其他雜訊成分引起的,或者其頻率可能與核心類比數位轉換器 (ADC) 取樣頻率一致。

SFDR 是工程師在示波器上執行的最容易被誤解的品質檢查之一。任何 ADC 都會在取樣頻率下表現出雜散,而這些雜散通常具有如此低的振幅(與輸入基波相比)和如此窄的頻帶,使得 SFDR 比率遠高於(不會比)給定輸入頻率的基線雜訊信噪比或信噪比加失真 (SINAD) 比。有時示波器可能會在特定頻率下表現出嚴重的失真成分,這很容易透過 SFDR 測試發現,但這種情況並不常見。

參數支持高解析度示波器設計方法比較有關示波器中的 SFDR 的更多詳細資訊。

參數支持第 4 部分:什麼是示波器無雜訊動態範圍 (SFDR)?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

什麼是採樣示波器?

採樣示波器實際上被稱為等效時間採樣示波器,它每次觸發提供一次採樣,並在每次觸發後添加一個短暫的時間延遲,以便從多個觸發事件中重建重複波形。測量頻寬僅受取樣器頻率響應的限制,可以以非常低的成本獲得非常高的測量頻寬。其限制在於採樣示波器無法捕捉連續的波形。

什麼是即時示波器?

即時示波器通常被稱為單次示波器,因為它可以在一次連續的取樣記錄中捕獲連續時間波形。所有放大器和類比數位轉換器 (ADC) 組件都需要根據擷取訊號的全頻寬進行額定,因此每 GHz 頻寬的成本比取樣示波器高得多。

取樣示波器和即時示波器有什麼不同?

取樣示波器只能擷取重複訊號,而即時示波器可以在一次連續的取樣記錄中擷取連續時間波形。

參數支持第六部分:即時示波器和取樣示波器有什麼不同?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

什麼是數位螢光示波器 (DPO)?

數位螢光示波器 (DPO) 是泰克公司的行銷術語,用於描述他們的示波器,該示波器採用快速波形顯示架構(最近以 DPX 技術銷售)來模仿類比示波器上使用的螢光束 CRT 顯示器的顯示外觀。

其他一些示波器製造商也有類似的功能。它們都以儲存資料為代價來最佳化顯示更新(刷新),因此如果在快速更新顯示期間發現異常,則無法儲存或檢索以進行進一步檢查。此外,它們仍然基於數位捕獲技術,因此具有大量的死區時間,在此期間它們不會捕獲(或顯示)波形(或異常)。具有快速更新功能的示波器通常僅適用於非常短的重複訊號擷取,且更新率會在較長(且更有用)的時間段內降低,並且它們對於一次查看多個訊號不是很有用。本質上,該功能是在類比示波器向數位示波器過渡期間構思出來的,對於大多數客戶來說,該功能已不再有太多實際用途。

參數支持第 9 部分:什麼是數位螢光示波器?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

為什麼我需要在數位示波器上顯示快速更新率?

對於習慣使用類比示波器的人來說,快速更新率顯示可能會提供可用性和舒適性(儘管這些工程師中的大多數早已退休)。對於正在觀察具有許多明顯異常的極短持續時間重複訊號的工程師來說,它們也可能很有用。捕捉較長、非重複時間間隔的工程師可能會發現快速更新率是一個有趣的特性,但在實際調試中很少使用。

什麼是示波器眼圖或眼圖?

眼圖和眼圖模式是一種顯示工具,透過疊加每個位元的數位電平(以及每個位元之前或之後的任何轉換)來評估數位訊號的訊號質量,從而快速直觀地評估數位訊號的品質。理想情況下,眼圖/圖案在中間非常開放,具有清晰的頂部(數字 1 電平)、底部(數字 0 電平)和轉換(數位電平轉換的上升沿和下降沿)。多層訊號(例如 PAM-3 或 PAM-4)也可以顯示為眼圖。

眼圖和眼圖模式是描述相同事物的兩種方式。

參數支持第 11 部分:什麼是示波器眼圖?有關更多詳細信息,請參閱 2024 年示波器咖啡休息網絡研討會系列。

如何用示波器產生眼圖?

使用數位示波器顯示眼圖有兩種基本方法。

第一種方法是最基本的,但是限制也最多。邊緣觸發用於在數位訊號上升或下降沿的 50% 電平上進行觸發,示波器的時間基數設定為比單位元週期稍長,示波器觸發點設定為距示波器網格左邊緣約四分之一的位置。顯示持久性用於捕獲單個位元週期的多次短暫採集,並疊加觸發的信號以供視覺觀察。此方法雖然直觀,但不提供連續訊號的眼圖,不允許任何類型的後處理來確定任何眼圖異常的原因,並且會受到示波器添加的觸發抖動的影響。它是一種很好且快速的檢查方法,可以檢查數位訊號是否具有良好的品質。

第二種方法更為穩健且應用更為廣泛,尤其是對於高速串列資料訊號。對數位訊號進行長時間連續採集,並透過數學方法提取時鐘,使用提取的時鐘時間週期將連續採集以數學方式「分割」為位元週期,然後疊加形成眼圖。由於數據是連續的,還可以執行額外的數學處理來模擬時脈電路中鎖相環 (PLL) 的使用,計算抖動,測量眼圖開口的各個方面(幅度、寬度等),並調試任何存在的異常。

取樣示波器(在先前的常見問題中描述)透過使用硬體時脈恢復電路來建立眼圖,該電路與取樣模組配合使用以建立眼圖。如今,這通常被認為是一種過時的方法,除非能夠透過非連續(非即時)資料擷取完全分析和評估高速串列資料訊號,否則這種方法不會被廣泛使用。在這種情況下,這種方法完全令人滿意,而且對於所提供的示波器頻寬來說成本非常低。然而,當訊號具有不同的位元率或 PLL 要求時,它確實需要不同的硬體。

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