数字示波器的DSO体系结构及功能

【导读】数字存储示波器（通常称为 DSO）是为了弥补模拟示波器的诸多不足而发明的。 DSO 输入一个信号，并通过模数转换器将其数字化。图 显示了是德科技数字示波器采用的一种 DSO 体系结构。

数字存储示波器（通常称为 DSO）是为了弥补模拟示波器的诸多不足而发明的。 DSO 输入一个信号，并通过模数转换器将其数字化。图 显示了是德科技数字示波器采用的一种 DSO 体系结构。

数字示波器的体系结构

衰减器会调整波形。垂直放大器会在波形传到模数转换器（ADC）时做进一步的调整。ADC 会对收到的信号进行采样和数字转换，随后将这个数据存入存储器中。触发器会寻找触发事件，而时基会调整示波器的时间显示。在示波器显示信号之前，微处理器系统可以执行您指定的其他后期处理任务。

数据以数字形式表示，可使示波器执行各种波形测量。信号可以无限期地存放在存储器中，也可打印或通过闪存、LAN、USB或 DVD-RW 传输到计算机中。事实上，您还能通过软件提供的虚拟前面板在计算机上控制和监测示波器。

数字示波器可以支持您执行广泛的波形测量，测量的复杂程度和范围取决于示波器的功能组合。图 是Keysight 8000 系列示波器的空白屏面。请注意，在屏幕的最左边有一排测量按键 / 图标，使用鼠标将这些图标拖曳到波形上，示波器便可计算出测量结果。这些图标非常直观地显示了可以执行哪一种测量计算，因此用起来非常方便。

数字示波器的功能有哪些

数字示波器作为一种重要的测量工具，具备多种功能以满足不同领域的需求。以下是其主要功能：

电压测量：数字示波器能够测量直流和交流电压，并显示这些被测量的电压在时间轴上的变化过程。

电流测量：通过外接电流传感器，数字示波器可以显示电流随时间的变化情况。

频率测量：用于测量电信号的频率，包括正弦波、方波、三角波等各种波形。

相位测量：通过观察电信号的两个不同点之间的时间差来测量它们之间的相位差。

谐波分析：可以对复杂的非正弦波进行谐波分析，测量其包含的各个频率分量和振幅。

自动测量：数字示波器能够自动测量信号的各种参数，如峰峰值、平均值、最大值、最小值、上升时间、下降时间等，从而减轻人工操作的负担，提高测量的准确性和效率。

存储和回放：可以存储和回放被测信号的波形数据，以便用户进行复杂分析和长时间监测。

延时采集：通过设置延时参数，数字示波器可以延迟一段时间后才开始采集波形数据。

FFT频谱分析：具备进行快速傅里叶变换（FFT）的能力，可以将时域波形转换为频域频谱，并进行频谱分析。

除此之外，数字示波器还有光标测试功能，能够快速手动测试信号的时间差或者幅值差，提供波形、水平、垂直等多种测量模式，大大扩展了光标测试的应用范围。

在应用方面，数字示波器广泛应用于电子制造、电力、通信、医疗、汽车和航空等领域。例如，在电子制造业中，数字示波器可以用于电路板设计、测试和调试过程中的电信号检测和分析；在电力行业中，它可以用于电力系统、电机和变压器的测试和维护。

数字示波器和模拟示波器区别

数字示波器（DSO）和模拟示波器（AO）是用来观测和分析电信号波形的两种不同类型的示波器，它们之间有一些显著的区别：

1.工作原理：

- 模拟示波器：模拟示波器通过电子管、示波管等模拟元件来放大和显示电信号波形，传统的模拟示波器采用模拟信号路径进行信号处理和显示。

- 数字示波器：数字示波器将输入信号进行模数转换，然后在数字化处理系统中进行信号处理和显示。数字示波器可以将采集的信号以数字方式处理、存储和显示。

2. 测量精度和灵活性：

- 模拟示波器：传统模拟示波器的测量精度受限于模拟元件的性能，且通常较难进行数字信号处理，灵活性有限。

- 数字示波器：数字示波器的测量精度通常受限于采样率和分辨率，但可以通过数字信号处理技术实现更多功能，如自动测量、存储和数据分析等，具有更高的灵活性和功能扩展性。

3. 信号处理能力：

- 模拟示波器：模拟示波器在信号处理方面主要依靠模拟电路，处理能力相对有限，难以实现复杂的信号处理功能。

- 数字示波器：数字示波器配备了数字信号处理单元，能够实现更复杂的信号处理和分析功能，包括傅立叶变换、滤波、自动测量等功能。

4. 显示与操作：

- 模拟示波器：模拟示波器通常使用示波管或者气体放大器作为显示元件，操作相对简单直观。

- 数字示波器：数字示波器采用液晶显示屏或其他数字显示技术，通常配备更多的显示和操作功能，能够实现信号的数字化存储和处理。

数字示波器相比模拟示波器具有更高的测量精度、更强的信号处理能力和功能扩展性，但也相对复杂一些。

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