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2021年08月10日 | 示波器分类和原理
2021-08-10 来源：eefocus
示波器按实现原理主要分为模拟示波器和数字示波器，按其采样方式分为实时示波器和采样示波器。
1.模拟示波器
最早的示波器是模拟示波器，出现于20世纪40年代，第一代模拟示波器只有几MHz的带宽。模拟示波器都采用阴极射线管的CTR（Cathode Ray Tube）显示屏，其工作方式与早期的CTR显示屏的电视类似。模拟示波器内部产生周期性锯齿波信号控制荧光屏电子枪的水平偏转，被测的电压信号经放大后控制电子枪的垂直偏转，这样扫描后就可以在屏幕上看到被测信号电压随时间的变化轨迹。
在带宽足够的情况下，模拟示波器的屏幕上可以实时显示被测点上电压的变化情况，这也是实时示波器名称的由来（现代的数字实时示波器虽然也保留了实时示波器的名称，但实际上更多地是指其采样方式是实时采样的）
优点：
1.实时性好
死区时间短，只要信号在带宽范围内，基本不会由于示波器本身造成波形的遗漏。这个优点至今仍无法被数字示波器取代。
2.荧光显示真实
3.价格便宜
缺点：
1.带宽有限
500MHz以下
2. 没有存储和分析能力
3.捕获单次或偶发信号的能力有限
4.触发功能有限
5.性能不稳定
由于这些缺点的限制，随着数字示波器的发明和成本的降低，模拟示波器在大部分场合已经被数字示波器取代。模拟示波器仅在一些特别关注成本或有特殊需要的领域发挥作用。
2.数字存储示波器
数字示波器与模拟示波器最大的区别在于输入信号并不是直接调制到显示屏上，而是通过高速ADC芯片对输入信号进行采样和数字化，并把数字化样点保存到缓存中；然后通过信号处理电路把缓存里的数据读出，通过DAC芯片把相应的数字量转换成模拟量，并显示在CRT显示屏上。
虽然同样采用CRT显示屏，但是由于信号经过了数字化——存储——显示的过程，所以CRT显示屏的扫描速度不会再直接制约输入信号的带宽。正是由于数字示波器的数字化和存储功能，使得高速的信号输入和相对缓慢的显示扫描匹配起来，这也是数字示波器的正式名字——数字存储示波器的来源。现代的实时示波器通常是指采用满足香农采样定理的实时采样方式的示波器，以区分于采用等效采样技术的采样示波器。
对于数字示波器来说，正是由于后面处理速度的制约，实时示波器看起来不那么“实时”了。因为它并不能保证被测信号的波形能够连续不断地“实时”地显示在屏幕上，显示的相邻的两个波形间实际上有大量的遗漏信息，这是数字示波器相对于模拟示波器最大的一个缺点。
3.混合信号示波器
混合信号示波器是一种特殊的数字实时示波器，其本质是在传统的实时示波器的2个或者4个模拟测量通道的基础上增加了额外的16个数字逻辑通道。混合信号示波器可以实现模拟信号、多路数字信号的同时测试，并且可以清晰看到各路信号之间的因果和时序关系。
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史海拾趣
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