数字存储示波器的原理详细说明

　　数字存储示波器是20世纪７０年代初发展起来的一种新型示波器。这种类型的示波器可以方便地实现对模拟信号波形进行长期存储并能利用机内微处理器系统对存储的信号做进一步的处理，例如对被测波形的频率、幅值、前后沿时间、平均值等参数的自动测量以及多种复杂的处理。数字存储示波器的出现使传统示波器的功能发生了重大变革。

　　数字存储示波器的主要技术指标

　　存储带宽

　　存储带宽与取样速率密切相关。根据取样定理，如果取样速率大于或等于信号最高频率分量的2倍，便可重现原信号波形。实际上，在数字存储示波器的设计中，为保证显示波形的分辨率，往往要求增加更多的取样点， 一般一个周期取4～10点。

　　分辨率

　　分辨率用于反映存储信号波形细节的综合特性。

　　分辨率包括垂直分辨率和水平分辨率。垂直分辨率与 A/D 转换器的分辨率相对应，常以屏幕每格的分级数 （级/div） 表示。水平分辨率由存储器的容量来决定，常以屏幕每格含多少个取样点（点/div）表示。

　　示波管屏幕坐标的刻度一般为 8×10 div。若示波器采用8位 A/D 转换器（256级），则其垂直分辨率为32级/div，用百分数表示为 1/256≈0.39％。若采用容量为1KB的存储器，则水平分辨率为 1 024/10≈100 点/div，或用百分数表示为 1/1 024≈0.1％。

　　存储容量

　　存储容量又称记录长度，用记录一帧波形数据占有的存储容量来表示，常以字（word）为单位。存储容量与水平分辨率在数值上互为倒数关系。

　　数字存储器的存储容量通常采用 256B，512B，1KB，4KB 等。存储容量愈大，水平分辨率就愈高。但存储容量并非越大越好，由于仪器最高取样速率的限制，若存储容量选取不恰当，往往会因时间窗口缩短而失去信号的重要成分，或者因时间窗口增大而使水平分辨率降低。

　　读出速度

　　读出速度是指将存储的数据从存储器中读出的速度，常用（时间）/div表示。其中，时间等于屏幕中每格内对应的存储容量×读脉冲周期。

　　使用时，示波器应根据显示器、记录装置或打印机等对速度的不同要求，选择不同的读出速度。