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示波器是一種廣泛使用的電子測量儀器。俗話說，電是看不見摸不著的。但而，示波器可以幫助我們看到電信號，方便人們研究各種電氣現(xiàn)象的變化過程。因此，示波器的核心功能像它的名字一樣，是一種顯示電信號波形的儀器，供工程師查找定位問題或評估系統(tǒng)性能等。

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波形也有多種定義，如時域或頻域的波形。對于示波器，電壓大多隨時間變化，即時域的波形。因此，示波器可以分析被測點的電壓變化，從而廣泛應(yīng)用于各種電子行業(yè)和領(lǐng)域。

一般來說，我們行業(yè)對示波器的分類僅根據(jù)模擬示波器和數(shù)字示波器進(jìn)行劃分。一些制造商可能會將其命名為其他名稱，以突出其示波器的某些功能，如數(shù)字熒光示波器。但其基本原理仍然無法逃脫這兩個示波器類別。

模擬示波器是一種早期示波器，主要基于陰極射線管（也稱為顯像管，通過水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)在屏幕的熒光材料上顯示波形。

然而，到目前為止，模擬示波器的剩余優(yōu)勢似乎只是價格。它沒有存儲數(shù)據(jù)和分析波形的能力，觸發(fā)功能有限，不能捕獲單個和偶爾的信號。此外，由于它使用了大量的模擬設(shè)備，這些設(shè)備也會隨著時間和溫度的變化而變化，因此性能不穩(wěn)定。模擬示波器幾乎被淘汰在現(xiàn)代電子測量中，所以我們今天主要討論的是數(shù)字示波器。

由于顯示技術(shù)的限制，早期的數(shù)字示波器仍然使用模擬示波器CRT（Cathode Ray Tube，陰極射線管)顯示屏。與模擬示波器最大的區(qū)別在于，輸入的信號不再直接擊中顯示屏，而是通過ADC（Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)將信號采樣和數(shù)字化處理存儲在高速緩存中，然后通過信號處理電路讀取數(shù)據(jù)。

由于早期數(shù)字示波器的使用CRPericom代理T因此，還需要需要通過DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量顯示CRT顯示屏上。大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)字示波器不再使用CRT相反，液晶顯示屏不僅減少了很多體積，而且提供了更方便的觸摸功能，不再需要將數(shù)字采樣點轉(zhuǎn)換為模擬信號。由于兩者在功能結(jié)構(gòu)上沒有本質(zhì)區(qū)別，行業(yè)一般沒有本質(zhì)區(qū)別CRT示波器和LCD示波器的名稱。

數(shù)字示波器通常被稱為數(shù)字存儲示波器，因為數(shù)字示波器的重要組成部分是ADC存儲采集的數(shù)據(jù)�，F(xiàn)代數(shù)字示波器采集數(shù)據(jù)的主要過程是通過這個麥科信STO1104C直觀了解智能示波器主板：

①通過探頭將信號衰減成適當(dāng)?shù)谋壤�，并將其發(fā)送到示波器前端。示波器能測量多少電壓一般取決于探頭。通過衰減，探頭可以將數(shù)萬伏的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)十伏。

②信號通過耦合電路到達(dá)前端衰減器和放大器。示波器軟件調(diào)整垂直齒輪，使波形盡可能覆蓋整個屏幕，提高垂直精度，使測量更準(zhǔn)確。前端部分在很大程度上決定了示波器的第一個指標(biāo)：帶寬。

③ARM處理器控制FPGA調(diào)節(jié)ADC由于存儲深度為固定值，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率在示波器軟件上表現(xiàn)為調(diào)節(jié)時基 = 存儲深度 ÷ 時基設(shè)置的變化通常是通過改變采樣率來實現(xiàn)的。因此，廠家標(biāo)注的采樣率往往在特定時基設(shè)置下有效，在大時基下，由于存儲深度的影響，采樣率必須降低。ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器和RAM高速存儲器影響示波器的另外兩個指標(biāo)：采樣率和存儲深度。

④接下去，由FPGA驅(qū)動ADC同步采樣，ADC二進(jìn)制數(shù)據(jù)化收集到的數(shù)據(jù)，并寫入高速緩存。存儲器緩存是存儲深度，一般存儲器的大小是示波器標(biāo)記存儲深度的四倍，因為FPGA無法控制示波器的觸發(fā)，因此收集到的信號必須首先識別存儲深度的兩倍，然后根據(jù)觸發(fā)器篩選其中一個波形，以便在觸發(fā)位置之前看到波形。由于示波器在篩選前采集的波形時不能停止采集，否則波形捕獲率太低，需要繼續(xù)采集相同長度的采樣點，重復(fù)四倍。

⑤接到觸發(fā)指令后，存儲器將數(shù)據(jù)交給ARM處理器處理

⑥ARM處理器通過顯示接口將數(shù)據(jù)輸出到顯示屏輸出到顯示戶顯示數(shù)據(jù)。通過計算，示波器還可以模仿模擬示波器的多級輝度顯示，以及數(shù)字示波器獨特的色溫顯示效果和余輝顯示效果。

⑦在處理數(shù)據(jù)后，示波器可以將當(dāng)前的波形圖像或數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。請注意，這里的存儲完全不同于存儲深度的高速不同。大多數(shù)示波器使用U盤等外部存儲器，SD卡片、計算機(jī)等，現(xiàn)在一些現(xiàn)代示波器將內(nèi)置大存儲，可以直接存儲在示波器中。

在這個過程中，②③④并行處理。

由于數(shù)字示波器處理速度的限制，不能保證被測信號的波形能夠連續(xù)實時顯示在屏幕上，顯示的兩個波形之間會有波形數(shù)據(jù)丟失，即死區(qū)時間，這也是數(shù)字示波器與模擬示波器相比最大的缺點。然而，隨著示波器計算能力的提高，波形捕獲率的上升，這一缺點正在慢慢彌補(bǔ)。