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Teledyne LeCroy 提供多种 8 位或 12-bit 数字示波器,频率范围从 100 MHz 到 65 GHz。

全部内容 <1 GHz 1到2 GHz 2.5到8 GHz 13到30 GHz >30 GHz
全部内容 8 bit 12 bit
全部内容 2 4 8 16
全部内容 10到50 Mpts 50到250 Mpts 250 Mpts 至 1 Gpt 1 Gpt 至 5 Gpt >5 Gpts
全部内容 ≤2.5GS/s <5 GS/s ≥5GS/s ≥10GS/s ≥20GS/s ≥40GS/s ≥80GS/s ≥100GS/s
全部内容 基础版 先进的
HDO6000B

HDO6000B

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 350 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
WaveRunner 8000HD示波器

WaveRunner 8000HD

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 350 MHz-2 GHz带宽
  • 8通道
mda8000hd

MDA 8000HD

电机驱动分析仪

  • 12-bit分辨率
  • 350 MHz-2 GHz带宽
  • 8通道
波浪预

WavePro HD

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 2.5 GHz - 8GHz带宽
  • 4通道
wm8000hd

WaveMaster 8000HD

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 6 GHz - 65GHz带宽
  • 4通道
labmaster-10-zi-a 示波器

LabMaster 10 子阿

模块化示波器

  • 8 bit分辨率
  • 20 GHz - 36GHz带宽
  • 4到80通道
waverunner9000

WaveRunner 9000

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 500 MHz-4 GHz带宽
  • 4通道
ws4000hd

WaveSurfer 4000HD

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 200 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
hdo4000a

HDO4000A

高分辨率示波器

  • 12-bit分辨率
  • 200 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
wavesurfer-3000z

WaveSurfer 3000z

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 100 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
t3dso4000l-hd 系列

T3DSO4000L-HD

示波器

  • 12-bit分辨率
  • 500 MHz-2 GHz带宽
  • 4,8通道
t3dso3000hd

T3DSO3000HD

示波器

  • 12-bit分辨率
  • 200 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
t3dso3000 系列示波器

T3DSO3000

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 200 MHz-1 GHz带宽
  • 4通道
t3dso2000hd-示波器

T3DSO2000HD

示波器

  • 12-bit分辨率
  • 100 MHz - 350 MHz带宽
  • 4通道
t3dso2000-示波器

T3DSO2000A

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 100 MHz - 500 MHz带宽
  • 2,4通道
t3dso1000hd-示波器

T3DSO1000HD

示波器

  • 12-bit分辨率
  • 100 MHz - 200 MHz带宽
  • 4通道
t3dso700hd-示波器

T3DSO700HD

示波器

  • 12-bit分辨率
  • 70 MHz - 200 MHz带宽
  • 4通道
t3dso1000-示波器

T3DSO1000/1000A

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 100 MHz - 350 MHz带宽
  • 2,4通道
t3dsoh1000 系列

T3DSOH1000/1000-ISO

示波器

  • 8 bit分辨率
  • 100 MHz - 200 MHz带宽
  • 2通道
/
高清示波器横幅

示波器与 12 位始终

高分辨率示波器 (HDO) 始终提供 12 位分辨率,频率范围从 200 MHz 到 65 GHz。

hdo 12 位示波器系列
泰莱克罗伊高清示波器 (HDO)®)
qphy2 示波器软件的蓝色背景

验证和合规性只需极短的时间

统一的 Tx/Rx 一致性测试框架提高了实验室的效率,QPHY2-PC 可离线处理波形数据,从而释放示波器用于其他测试。

qphy2 示波器软件
区域触发横幅的背景图像

复杂信号的简单触发

通过快速点击和绘制即可绘制自定义区域触发形状。可视化指示器提供实时状态,直通模式可减少故障排除时间。

示波器区域触发

数字示波器资源

2024 示波器咖啡休息网络研讨会系列注册所有

第一部分:示波器分辨率、精度和灵敏度之间有什么区别?

本次网络研讨会将讲解示波器分辨率,以及如何在不使用高分辨率示波器的情况下优化分辨率。我们将解释示波器电压测量的绝对精度如何取决于分辨率和噪声,以及精度如何随示波器灵敏度设置而变化。

第二部分:什么是数字示波器ADC有效位数和ENOB?

本次网络研讨会将解释示波器中模数转换器 (ADC) 的工作原理,以及 ADC 模拟部分的性能如何影响 ADC 的数字位规格。这在有效位数 (ENOB) 规格中有所描述,简称有效位数。

第 3 部分:什么是数字示波器混叠?

在本网络研讨会中,我们将解释示波器中的混叠现象,混叠在实际信号中的表现形式,以及如何通过了解示波器采样率与带宽的正确最小比率来避免混叠。

第四部分:什么是示波器无杂散动态范围(SFDR)?

本次网络研讨会将解释并举例说明示波器模数转换器 (ADC) 中的无杂散动态范围 (SFDR) 测量。我们还将就何时需要关注 SFDR 性能以及何时可以有效忽略 ADC 杂散提供建议。

第 5 部分:什么是示波器偏移和位置?

本次网络研讨会将解释示波器偏移和位置之间的区别,如何使用示波器测量信号直流偏移,以及如何利用示波器偏移调整来简化电源轨和其他浮动信号的测量。最后,我们将解释应用示波器直流偏移如何降低绝对幅度测量的精度。

第六部分:实时示波器和采样示波器有什么区别?

本次网络研讨会将从架构和典型应用的角度解释实时示波器和采样示波器之间的区别。

第 7 部分:示波器探头如何影响示波器的增益设置、精度、噪声和动态范围?

在本网络研讨会中,我们将解释当探头连接到示波器输入端时示波器会发生什么情况,以及即使用户没有明显感觉到,连接探头后示波器的工作特性也会发生怎样的变化。

第 8 部分:何时需要对示波器上的通道或探头进行偏斜校正?

本次网络研讨会将解释什么是传播延迟,以及数字示波器上的偏斜校正功能如何校正示波器输入通道和探头之间的传播延迟差异。我们还将介绍何时应该进行精确的偏斜校正,以及何时可以忽略此步骤。

第 9 部分:什么是数字荧光示波器?

本次网络研讨会将解释数字荧光示波器 (DPO) 的含义,这是泰克公司用来描述其快速更新速率技术的术语。我们还将概述快速更新速率技术的优势和局限性。

第 10 部分:如何在示波器上使用滚动模式?

在本网络研讨会中,我们将解释如何在示波器上使用滚动模式采集,以及何时使用滚动模式进行长时间采集的一些详细信息,并介绍其优点和局限性。

第 11 部分:什么是示波器眼图?

本次网络研讨会将解释什么是眼图,以及它如何帮助我们了解串行数据信号的行为。此外,我们还将介绍创建眼图的各种方法,从最简单的边沿触发法到更强大的方法,例如使用信号时钟提取和数据切片以及位叠加。

第 12 部分:如何使用示波器测量抖动?

在本网络研讨会中,我们将解释什么是抖动以及各种类型的抖动测量,简要介绍统计分析抖动数值的各种方法,评估抖动如何随时间变化(或调制),并简要介绍串行数据抖动测量和外推。

2023 示波器咖啡休息网络研讨会系列注册所有

第 1 部分:什么是数字示波器分辨率?

在本网络研讨会中,我们将讨论示波器垂直分辨率是什么,更高分辨率能带来什么,如何最大限度地利用示波器的分辨率,以及如何区分高性能和低性能的高分辨率示波器。

第二部分:我的示波器需要多大的带宽?

本次网络研讨会将定义模拟带宽,并回顾其在示波器中的意义。我们还将介绍如何避免在无意中降低示波器的额定带宽。

第三部分:示波器中的上升时间与带宽有何关系?

本次网络研讨会将探讨信号上升时间和示波器带宽之间的关系,以及如何为您的应用选择合适的示波器带宽。

第四部分:什么是数字示波器采样率?我需要多高的采样率?

本次网络研讨会将定义采样率,并阐述高采样率的优势。我们还将介绍信号和示波器所需的最低采样率和最高实际采样率。

第五部分:我的数字示波器需要多少内存?

本次网络研讨会将定义数字示波器中的采集存储器。我们还将阐述采集存储器、采样率和捕获时间之间的相互关系。

第 6 部分:如何降低使用数字示波器测量的信号中的噪声?

在本网络研讨会中,我们将介绍示波器噪声的常见原因,以及如何减少示波器的附加噪声,从而提高测量结果的质量,而无需考虑示波器的初始分辨率/噪声。

第 7 部分:如何使用示波器进行电流测量?

本次网络研讨会将介绍使用示波器电压输入端采集和显示缩放电流信号的各种方法,并阐述每种方法的优缺点。

第 8 部分:如何使用分流电阻在示波器上测量电流?

在本网络研讨会中,我们将提供关于如何探测分流电阻上的电压降以最大限度减少噪声并在示波器上准确测量电流的实用指导。

第 9 部分:如何使用无源探头在示波器上进行差分测量?

在本网络研讨会中,我们将解释差分电压探头的工作原理,以及如何使用两个无源探头在示波器上进行相同类型的测量。

第 10 部分:如何调整传感器尺寸以与示波器一起使用?

在本网络研讨会中,我们将介绍各种用于获取传感器输出并将其重新缩放为适当且有用的非电压科学单位(如帕斯卡、伏特/米、韦伯、牛顿米、转/分钟 (RPM) 等)的技术,以便在示波器上显示为易于理解的波形。

第 11 部分:如何在示波器上显示 XY 坐标?

在本网络研讨会中,我们将提供 XY 图的典型示例以及如何创建它们,以便更全面地了解电路或系统的运行情况。

第 12 部分:如何使用示波器进行三相功率测量?

在本网络研讨会中,我们将对功率分析仪和示波器中使用的功率计算进行数学解释,以及这两种仪器如何识别要计算值的功率周期。

2022 示波器咖啡休息网络研讨会系列注册所有

第一部分:提升示波器分辨率和动态范围的五个技巧

在本课程中,我们将推荐五个技巧和最佳实践,帮助您利用示波器的全部动态范围(无论是 8 位、10 位还是 12 位分辨率)获得最佳的测量精度和性能。

第二部分:如何校正示波器探头以获得最佳精度

本节课我们将讲解如何通过校正偏移来消除定时误差。探头和/或通道之间的传播延迟差异可能会影响定时测量的精度。我们将介绍一些最大限度减少这些误差的方法。

第三部分:如何使用眼图测试低速串行数据信号完整性

在本节中,我们将介绍如何使用示波器通过眼图对低速串行数据信号进行快速简单的信号完整性测试。

第 4 部分:50 Ω 还是 1 MΩ 耦合?这是个问题。

本节课我们将探讨示波器输入端的最佳阻抗选择——1 MΩ 还是 50 Ω?何时应该使用哪一种?它们之间有什么区别?

第五部分:如何设置频域分析的快速傅里叶变换

在本节中,我们将介绍如何使用示波器在频谱域而不是时域中观察信号捕获,从而获得更深入的了解。

第六部分:如何在示波器中使用统计数据和直方图

在本课程中,我们将介绍如何通过示波器的测量、测量统计和统计测量分布(直方图)快速识别电路问题。

第七部分:如何使用示波器轨迹或时间趋势进行调试

在本课程中,我们将介绍如何使用示波器的测量和跟踪或时间趋势功能来快速识别电路问题和意外的信号行为。

第 8 部分:如何使用示波器作为串行数模转换器 (DAC) 进行验证和调试

在本课程中,我们将介绍如何使用示波器从串行数据数字消息中提取模拟数据值,以便验证和调试数字数据传输。

第九部分:如何使用示波器确认脉冲宽度调制(PWM)包络

在本课程中,我们将介绍如何使用示波器监测 PWM 信号并对其进行解调以显示调制包络,从而将其与控制系统输入和系统运行预期进行比较。

第十部分:示波器缩放——波形缩放和时基调整

本节课将介绍如何通过水平缩放控件以及调整时基和延迟设置来查看采集信号的时序细节。我们将对这两种方法进行比较和对比。

第 11 部分:使用示波器数字滤波器去除不需要的信号分量

本节将介绍如何利用数字滤波器去除示波器采集信号中不需要的信号成分。

第 12 部分:使用示波器通过/失败分析进行生产性验证和调试

在本环节中,我们将介绍如何根据一组合格的测量条件测试信号,以确定“通过”或“失败”的结果。

2021 示波器咖啡休息网络研讨会系列注册所有

第 1 部分:正确设置示波器

在本课程中,我们将重点介绍关键的垂直、时基和触发设置,以确保使用示波器进行最高精度、准确度和效率的测量。

第二部分:优化显示设置及使用光标和测量功能

在本次课程中,我们将使用示波器的显示和测量工具来验证电路的性能,并确认设计裕度是否达到要求。

第 3 部分:让触发器执行您想要的操作

是时候进行电路调试了!在本节中,我们将使用示波器的触发功能来确定我们从哪里开始调查,以找到有问题的电路故障。

第四部分:正确设置时基和使用内存

在本节中,我们将回顾如何设置示波器的时基,并了解存储长度和采样率如何影响我们的结果。

第 5 部分:优化示波器垂直增益

在本节中,我们将回顾示波器垂直增益以及我们为什么要关注它。

第 6 部分:测试噪声电源输出

在本课程中,我们将回顾哪些探头最适合您的应用,以及如何最好地将其连接到示波器以最大限度地减少射频干扰。

第七部分:去耦电容降噪调试

本次课程我们将探讨在更换输出电容器后,如何降低电源输出噪声。

第 8 部分:测量上升时间和传播延迟

本次课程我们将重点测试电源的启动和输出性能。

第 9 部分:查找间歇性故障的根本原因

在本环节中,我们将重点介绍示波器工具,以帮助我们识别测量异常值,确认其发生率,并在运行电路验证测试时确定根本原因。

第十部分:测量电源瞬态响应下垂水平

本次课程我们将讨论测量电源对瞬态事件响应的最佳实践和技术。

第 11 部分:查找高频噪声

在本课程中,我们将使用示波器工具和探头来了解电源电路中可能存在的串扰或传导发射。

第 12 部分:验证 1% 噪声裕度

在本环节中,我们将探讨示波器测量工具如何帮助我们达到 1% 的电源输出噪声容限。

什么是示波器?

示波器是一种能够捕获输入电压信号并将其转换为正确比例的电压-时间波形,并在比例尺网格上显示的设备。示波器具有触发电路,用于确定何时捕获和显示输入信号;其可变增益前端允许(垂直)信号调节,以适应各种输入信号幅度;水平(时基或扫描)调节则定义了信号采集的时间周期。

谁发明了示波器?

许多人声称自己发明了模拟示波器,但泰克公司完全可以宣称自己发明了第一台触发扫描(模拟)示波器,这大大提高了该仪器的实用性和多功能性。

1985 年,沃尔特·勒克罗伊 (Walter LeCroy) 和他在勒克罗伊公司(现为泰莱达因勒克罗伊公司)的设计团队发布了第一台数字存储示波器(DSO,或现在简称为数字示波器)——型号为 9400——它复制并改进了当时使用的模拟示波器的功能和性能。 9400 型示波器的带宽(125 MHz)与当时的模拟示波器相当,并且可以使用 32,000 个采样点(在当时,这是一个惊人的长采集记录长度)连续捕获信号很长时间。 可以勉强说,LeCroy 的 WD2000 波形数字化仪(于 1971 年推出)是第一台数字存储示波器,但其记录长度仅限于 20 个采样点,而且其架构无法轻易扩展到更长的记录长度。 点击此处阅读完整故事 hhttps://www.teledynelecroy.com/沃尔特·勒克罗伊.

什么是模拟示波器?

模拟示波器利用阴极射线管 (CRT) 显示电信号的电压随时间的变化。CRT 的电子束在一段预设时间内扫描整个 CRT 屏幕,起始位置由触发电路设定。这段(水平方向的)时间周期称为(电子束)扫描。可变增益前端放大器用于设定扫描期间 CRT 电子束的最大垂直偏转角度。扫描结束后,CRT 电子束的强度会迅速衰减,因此模拟示波器非常适合观察重复信号,但不太适合观察间歇信号。通常会使用诸如拍立得相机之类的记录设备,在触发间歇信号时拍摄 CRT 的图像。

什么是数字示波器?

数字示波器使用模数转换器 (ADC) 以离散的时间间隔对模拟输入信号进行垂直采样,然后将模拟输入信号转换为具有特定量化级别的数字采样点。当这些数字采样点连接在一起时,它们可以忠实地表示模拟信号。数字示波器的特性由 ADC 中的垂直电平数来表征,用 2^N 位表示。N 定义每个采样点可区分的最大离散垂直量化级别数。每个采样点都存储在内存缓冲区中,用于显示或进行其他数学处理。

什么是数字存储示波器(DSO)?

数字存储示波器只是数字示波器的另一种说法,反映出采样点存储在内存缓冲区中。

谁发明了数字示波器?

1985 年,沃尔特·勒克罗伊 (Walter LeCroy) 和他在勒克罗伊公司(现为泰莱达因勒克罗伊公司)的设计团队发布了第一台数字存储示波器(DSO,或现在简称为数字示波器)——型号为 9400——它复制并改进了当时使用的模拟示波器的功能和性能。 9400 型示波器的带宽(125 MHz)与当时的模拟示波器相当,并且可以使用 32,000 个采样点(在当时,这是一个惊人的长采集记录长度)连续捕获信号很长时间。 可以勉强说,LeCroy 的 WD2000 波形数字化仪(于 1971 年推出)是第一台数字存储示波器,但其记录长度仅限于 20 个采样点,而且其架构无法轻易扩展到更长的记录长度。 在这里阅读全文https://www.teledynelecroy.com/walter-lecroy.

模拟示波器和数字示波器有什么区别?

模拟示波器使用阴极射线管 (CRT) 在 CRT 上显示荧光粉轨迹,该轨迹显示与输入电信号一致的连续电压-时间波形,且轨迹强度随时间快速衰减。数字示波器将模拟电信号转换为数字采样点,这些采样点连接起来可以正确地重现模拟波形,并将重建的波形显示在液晶显示屏 (LCD) 上,同时这些数字采样点还可以用于进一步处理,以进行测量或计算数学函数。

数字示波器和数字化仪有什么区别?

数字示波器通常安装在机架上,可以连接测量比典型示波器多得多的通道,但缺少可变增益前端放大器、耦合选择、前面板、显示器以及大多数人认为示波器理所当然的其他功能。

如何用示波器测量非电压信号?

示波器以电压信号作为输入。必须使用探头或传感器将非电压信号(例如电流信号、磁场信号)转换为电压信号,并正确缩放至相应的单位。示波器制造商通常会提供用于测量电流的探头或传感器,而用于测量其他单位的传感器也随处可见。大多数专业级示波器都支持常见的单位转换(例如,从伏特到安培)以及许多其他单位转换,但如果这是您需求的重要功能,最好在购买前检查示波器是否支持单位转换,尤其是在传感器的输入输出比为非线性时。

参考网络研讨会第 7 部分:如何使用示波器进行电流测量?以及 第 8 部分:如何使用分流电阻在示波器上测量电流?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

示波器的带宽是多少?

IEEE 1057 波形记录器数字化标准数字示波器的模拟带宽是指幅度响应为参考频率(示波器通常为直流)下响应的 -3 dB(相当于 70.7%)时的频率。虽然在数字示波器中设置模拟带宽指标可能看起来令人困惑,但数字示波器在数字化和存储信号的部分之前包含许多模拟放大器组件。

示波器需要多大的带宽?

信号采集和测量所需的带宽很大程度上取决于待测信号、测量类型以及所需的测量精度。大多数工程师通常采用的经验法则是,示波器的带宽应为待测最高频率信号的三倍,但这对于极高频信号而言并不实际。

请参阅常见问题解答(上文)中示波器带宽的定义。大多数示波器在接近 -3 dB 带宽额定频率时,幅度会缓慢下降,大约在带宽额定频率的 50% 处开始出现平缓的幅度滚降。这意味着,如果示波器在额定带宽的 70% 处幅度响应为 -1 dB,在额定带宽的 85% 处幅度响应为 -2 dB,那么与输入正弦波频率接近示波器带宽额定值时相比,捕获到的纯正弦波的幅度将分别约为 90% (-1 dB)、80% (-2 dB) 和 70% (-3 dB)。然而,大多数工程师使用示波器测量的并非纯正弦波。请注意,由于各种原因,带宽最高的示波器可能具有更平坦(幅度滚降更小)或可调节的幅度响应。

更有可能的是,工程师正在测量一个类似方波的信号。 在这种情况下,已知方波可以表示为傅里叶级数展开式,由基频和奇次谐波之和构成,其中第 N 次谐波在该频率处贡献 1/N 幅值。 这意味着,要准确地表示方波,你需要足够的带宽来捕捉基频和足够的奇次谐波。 “足够”的奇次谐波数量(以及所需的带宽)取决于工程师对示波器上上升时间测量值比实际信号慢的容忍度,以及被测信号中存在的加性过冲和振铃的量。 如果只捕获 3 次谐波,上升时间会明显变慢,过冲和振铃现象也会比捕获 99 次谐波时明显(在这种情况下,捕获的信号与原始输入信号将无法区分)。

这就回到了最初对“需要多大的带宽?”这个问题最常给出的答案——大约是最高频率信号带宽的3倍。但是,“最高频率”究竟是什么意思呢?在这里,大多数工程师指的是示波器的上升时间测量能力(这与带宽相关)。如果工程师想要测量一个上升时间为1纳秒的信号,他们不会选择一台上升时间也为1纳秒的示波器(这样的示波器通常带宽为350兆赫兹),而是会选择一台带宽是其3倍(即1吉赫兹)的示波器。

参考网络研讨会第二部分:我的示波器需要多大的带宽?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是数字示波器分辨率?

分辨率是指模数转换器 (ADC) 的量化级别数,一个 N 位 ADC 具有 2^N 个量化级别。N 量化级别。例如,8 位示波器有 2 个量化级别。8 = 256 个量化级别,而 a 12-bit 示波器有212 = 4096 个量化级别。请注意,ADC 的位数(量化级别)并不能保证示波器信号路径的其余部分(尤其是模拟组件)的噪声性能能够达到高分辨率 ADC 的水平。因此,一款标榜高分辨率的示波器,其性能可能与传统的 8 位分辨率示波器并无二致。参考高分辨率示波器设计方法比较欲了解更多有关示波器制造商在设计高分辨率示波器时所做的权衡取舍的详细信息,请参阅参考网络研讨会。第一部分:什么是示波器分辨率?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是高分辨率示波器?

高分辨率示波器是指任何宣传为高分辨率示波器,并且其通过改进硬件、软件滤波(降低带宽和采样率)或两者结合的方式,提供比传统8位示波器更高的分辨率和信噪比。然而,高分辨率的宣传并不能保证实际性能。如果声称高分辨率仅针对ADC,或者声称基线噪声或信噪比的改善仅在降低带宽的情况下才能实现,则表明所谓的高分辨率在所有正常的示波器工作条件下都无法真正实现。参考高分辨率示波器设计方法比较更多详情请见下文。

高分辨率示波器和高清示波器有什么区别?

两者并无区别——只是表达同一概念的两种方式,不过需要注意的是,泰莱克罗伊公司(Teledyne LeCroy)拥有“高清示波器”(High Definition Oscilloscope)及其缩写“HDO”的注册商标,该公司是首家提供此类示波器的公司。 12-bit 高分辨率示波器,始终提供 12 位输出,采样率或带宽不会降低。

什么是混合信号示波器 (MSO)?

混合信号示波器 (MSO) 通常指的是同时具有模拟和数字(逻辑)输入通道的示波器。常见的配置是 4 个模拟输入通道和 16 个数字逻辑输入通道。数字逻辑输入通道可以节省稀缺(且成本更高)的模拟输入通道,用于处理那些需要其强大功能的信号;同时,数字逻辑输入通道也可用于简单的切换信号、逻辑信号或低速串行数据(例如 I2C、SPI、UART 等)信号。

什么是混合域示波器 (MDO)?

混合域示波器 (MDO) 是一种市场推广术语,指的是能够提供某种射频 (RF) 输入或转换功能的示波器,它可以同时捕获时域和频域的信号。如果配备专用的射频输入,其功能可以与频谱分析仪类似。而使用软件快速傅里叶变换 (FFT) 技术,无需专用(且成本高昂)的射频输入,也能实现类似的功能。

示波器的准确度是多少?

示波器的幅度精度由许多不同的因素构成,并且会因示波器的分辨率、输入路径、输入频率成分、是否使用探头等因素而有所不同。幅度精度可以优于 1%。 12-bit 高分辨率示波器 (HDO®) 采用电缆信号输入,对于使用 50 Ω 终端电阻连接有源探头的 8 位示波器,精度可达 5%(或更高)。虽然这些精度与数字电压表 (DVM) 相比可能显得较低,但示波器的功能远比数字电压表强大。

参考法案第一部分:示波器分辨率、精度和灵敏度之间有什么区别?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是示波器灵敏度?

灵敏度是指示波器能够显示的最小信号变化。与低灵敏度示波器相比,高灵敏度示波器可以显示更小的信号。示波器的灵敏度调节是通过垂直增益设置(伏/格)实现的。需要注意的是,高灵敏度并不一定意味着高精度,而且指示高灵敏度的模拟垂直增益设置(例如,1 或 2 mV/格)可能会因示波器 ADC 分辨率或噪声的限制而影响其实际应用。参考第一部分:示波器分辨率、精度和灵敏度之间有什么区别?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

在示波器中,如何将上升时间与带宽联系起来?

历史上,工程师通常认为上升时间与带宽的关系可以用公式 TR(s) = 0.35/带宽 (Hz) 来表示,其中 TR 指的是 10-90% 的上升时间(由 IEEE 定义)。在示波器带宽非常低(1 GHz 或更低)且幅度滚降非常缓慢的时代,这个公式(在很大程度上)是正确的。对于带宽更低的示波器,这个公式仍然适用。

如今,带宽更高的示波器(或具有更复杂、噪声更低的信号路径的示波器)对于产品线中带宽较低的型号,可能遵循 TR(s) = 0.35/带宽 (Hz) 公式,但对于带宽最大的型号,则遵循 TR(s) = 0.4/带宽 (Hz) 公式,或者可能接近 TR(s) = 0.45/带宽 (Hz) 公式(在某些情况下甚至更高)。 低带宽型号的分子较低的原因是,与最高带宽型号相比,它们可能使用了具有更高高频余量的模拟信号路径,从而实现了更慢的幅度滚降。 在产品系列中带宽最高的示波器型号上,模拟信号路径的幅度响应可能已经达到一个硬性的上限,超过这个上限后幅度响应会迅速下降,由于超过示波器带宽额定值的高频响应高度衰减,导致上升时间变慢(分子值更高)。

参考网络研讨会第三部分:示波器中的上升时间与带宽有何关系?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

数字示波器的采样率是什么?

数字示波器通过模数转换器 (ADC) 将信号数字化,ADC 对电压值进行采样并保持,从而创建离散的采样点。采样点以给定的频率(时间间隔)记录,采样率称为采样/秒。

参考网络研讨会第四部分:什么是示波器采样率?我需要多高的采样率?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

我的数字示波器需要多高的采样率?

根据奈奎斯特采样定理,所需的最小采样率是待测频率的两倍。在数字示波器中,这通常被理解为采样率,并且必须至少是示波器带宽的两倍。然而,示波器通常不会在带宽之外保持恒定的幅度响应,它会将一些高频成分传递到带宽之外。因此,大多数示波器的最小采样率与带宽之比为 2.5。这可以被认为是利用数字采样点重建正弦波的最低要求。

为了从数字采样点精确重建更复杂的信号波形,工程师通常需要在上升沿采集 5 个甚至多达 10 个采样点。如果工程师遵循通常的经验法则,选择频率比待测信号频率高三倍的示波器(参考网络研讨会),则需要注意以下问题。第二部分:我的示波器需要多大的带宽?有关其他详细信息,请参阅 2023 年示波器咖啡休息网络研讨会系列或标题类似的常见问题解答),那么上升沿上的 5 到 10 个采样点很容易容纳。

参考网络研讨会第四部分:什么是示波器采样率?我需要多高的采样率?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是数字示波器采集存储器?

采集存储器用于存储数字示波器的采样点,以便调用到显示器或进行进一步处理,例如进行测量、执行数学计算等。

数字示波器采集内存与CPU内存有何不同?

示波器采集存储器存储数字化信号的示波器采样点,而为示波器功能供电的中央处理单元 (CPU) 则有自己的随机存取存储器 (RAM) 来满足 CPU 的需求。

数字示波器存储深度指的是什么?

内存深度只是描述采集内存总长度的另一种方式,单位可以是点(例如,千点 (kpts),兆点 (mpts))。Mpts)、千兆点(Gpts))或样本(例如,兆样本(MS))。

示波器采集需要多少个采样点?

更多的样本(或采样点)意味着在需要降低采样率之前,能够捕获更长的连续时间间隔。工程师需要多少样本取决于他们希望捕获的信号带宽、希望捕获这些信号的时间分辨率以及希望采集的连续时间长度。

数字示波器中的采样率和采集内存之间有何关系?

如果示波器的采样率为 10 GS/s,采集内存为 1 GS(或 Gpts),那么它可以采集 100 ms 的时间(1 GS / 10 GS/s = 0.1 s,即 100 ms)。如果需要用 1 GS 的采集内存采集 200 ms 的时间,则采样率必须降低到 5 GS/s,这是否可接受尚待商榷。

示波器中的基线噪声是什么?

示波器基线噪声是指在未连接任何信号的情况下,示波器输入通道的交流均方根值。简单的基线噪声测试可以大致反映示波器在无信号输入时的噪声性能。虽然此测试简单易行,但它并非最能真实反映示波器性能的测试方法,因为大多数示波器在使用时都会连接输入信号。然而,即使连接了输入信号,噪声也不会降低,因为新增的信号幅度只会增加后续测量的噪声。因此,基线噪声可以作为粗略评估示波器整体性能的有效方法。

请注意,在泰莱克罗伊示波器中,SDEV 测量值等于交流 RMS。

参考法案高分辨率示波器设计方法比较有关示波器中各种噪声类型的更多详细信息。

示波器中的信噪比(SNR)是什么?

信噪比是指满量程范围与基线噪声的比值,以伏特为单位,计算公式如下:

信噪比 (dB) = 20*log10((V全尺寸/(2*√2))/V交流有效值))

带V全尺寸其中,V 为示波器满量程电压(等于垂直分格数 * V/div 增益设置),V 为电压。交流有效值是给定 V/div 增益设置下基线信号的交流 RMS 值。

请注意,有些示波器(例如 Keysight、Teledyne LeCroy)满量程有 8 个垂直刻度,而另一些示波器(例如 Tektronix)满量程有 10 个垂直刻度。

请注意,Teledyne LeCroy 的交流 RMS 测量值称为 SDEV,而其他示波器通常具有可选择的交流或直流 RMS 测量值。务必使用交流 RMS 值,否则信噪比 (SNR) 计算将错误地包含示波器通道中任何微小直流偏移误差的影响。

信噪比(dB) = 20*log10( (V/div*8/(2*sqrt(2)))/噪声均方根值)

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示波器中的信噪失真比(SINAD 或 SNDR)是什么?

根据 IEEE Std. 1057《数字化波形记录仪标准》,SINAD 是信号均方根值与噪声和失真均方根值之比。SINAD 是在特定频率和幅度下,使用正弦波输入信号测量的。测量时的幅度会影响失真,因此应明确规定(通常为满量程幅度的 90%)。SINAD 能更全面地衡量示波器在实际运行中的性能。

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如何降低示波器测量信号中的噪声?

降低示波器测量信号噪声的最佳方法是使用低噪声、高分辨率示波器,该示波器应在全带宽下提供 12 位分辨率。但是,任何示波器都可以通过模拟硬件或数字软件滤波器来降低噪声,前提是降低噪声所需的带宽损失可以接受。

硬件滤波器通常在频道菜单中显示为 20 MHz 或 200 MHz(或类似值)的带宽限制。这些滤波器的滚降速度往往很慢,因此它们的降噪能力可能不如数字软件滤波器。

数字软件滤波器可以是数学函数、高分辨率模式,也可以是通道菜单中的软件滤波器选项(例如,Teledyne LeCroy 的增强分辨率 (ERes) 选项)。从数学角度来看,采样率(和带宽)每减半,噪声就会降低 3 dB(约 30%,或 0.5 个有效比特)。有时,数字软件滤波器会在数学滤波运算后对采样点进行插值,但硬件采样率仍然会降低。

要警惕那些承诺性能优于数学上可能达到的高分辨率模式,或者那些在原本只能达到 8 位分辨率的示波器上实现高分辨率(和更低噪声)的唯一手段。

参考法案高分辨率示波器设计方法比较有关示波器降低噪声所做权衡的更多详细信息,请参阅网络研讨会。第 6 部分:如何降低示波器测量信号中的噪声?更多详情请见 2023 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

 

示波器中的“有效位数”(ENOB)是什么?

示波器有效位数 (ENOB) 由示波器信噪比 (SINAD) 的测量值得出,计算方法如下:

示波器 ENOB= (SINAD-1.76)/6.02

如果示波器系统中噪声的主要来源不是前端放大器,则系统有效位数 (ENOB) 将接近模数转换器 (ADC) 的有效位数。需要注意的是,ADC 的有效位数是系统性能的上限,但系统性能才是需要重点关注的性能指标。实际上,示波器(系统)的有效位数始终小于 ADC 的有效位数。

如果施加的输入信号不是 100% 如果振幅达到最大值,则 ENOB 的推导如下:

示波器有效位数 = (SINAD - 1.76 + 20 log((满量程振幅)/(输入振幅)))/6.02

根据该公式可以推断出一条经验法则:每有效比特的信噪比 (SINAD) 降低 6 dB。因此,有效比特数提高半个相当于噪声降低 3 dB (30%),而有效比特数提高一个则相当于噪声降低 6 dB (50%)。有效位数 (ENOB) 的微小差异对垂直(电压幅度)噪声的影响非常显著。

参考法案高分辨率示波器设计方法比较有关各种噪声类型的更多详细信息,以及为什么在数字化仪或示波器中部署时无法完全达到 ADC 额定位数的原因。

参考法案第二部分:示波器ADC的有效位数和ENOB是什么?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

示波器模数转换器 (ADC) 的有效位数 (ENOB) 与示波器的有效位数 (ENOB) 相同吗?

模数转换器 (ADC) 的有效位数 (ENOB) 是示波器 ENOB 的一个上限,但示波器 ENOB 才是需要理解的关键性能指标。实际上,示波器 ENOB 总是小于 ADC ENOB。如果示波器对其 ADC 的 ENOB 性能做出具体声明,这很可能意味着示波器的整体 ENOB 性能远低于此。

参考法案高分辨率示波器设计方法比较有关各种噪声类型的更多详细信息,以及为什么在数字化仪或示波器中部署时无法完全达到 ADC 额定位数的原因。

参考法案第二部分:示波器ADC的有效位数和ENOB是什么?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是奈奎斯特采样定理?它与数字示波器有什么关系?

奈奎斯特采样定理指出,只要以两倍(或更高)的频率对正弦波进行数字采样,就可以无损地重建正弦波。通常,这意味着数字示波器所有通道的最小采样率应为带宽的2.5倍。为了考虑到示波器在额定带宽下并非理想的砖墙滤波器,通常使用2.5:1的采样率与带宽比(SR/BW)(而不是最小值2)。低于2:1的SR/BW比值会导致数字采样输入信号出现混叠的风险。

什么是数字示波器混叠?

如果奈奎斯特采样率要求未得到满足,则信号被视为欠采样,无法在不损失信息的情况下进行重建。虽然信号仍会进行重建,但重建结果将不正确,称为混叠。

参考法案第三部分:什么是示波器混叠?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是数字示波器无杂散动态范围(SFDR)?

无杂散动态范围 (SFDR) 是示波器输入信号基频的均方根 (RMS) 幅度与示波器输出中次大杂散信号的均方根幅度之比(通常以分贝 (dB) 表示)。SFDR 通常在示波器上使用 FFT 或频谱分析仪式的幅度-频率示波器显示进行测量。杂散信号可能由失真或其他噪声成分引起,也可能与核心模数转换器 (ADC) 的采样频率一致。

SFDR(无杂散动态范围)是工程师在示波器上进行的质量检查中最容易被误解的指标之一。任何模数转换器(ADC)都会在采样频率处产生杂散信号,这些杂散信号的幅度通常很低(与输入基波相比),频带也很窄,因此SFDR值远高于(甚至不低于)给定输入频率下的基线噪声信噪比或信噪失真比(SINAD)。偶尔,示波器可能会在特定频率处出现严重的失真分量,这可以通过SFDR测试轻松检测出来,但这并不常见。

参考法案高分辨率示波器设计方法比较有关示波器中SFDR的更多详细信息。

参考法案第四部分:什么是示波器无杂散动态范围(SFDR)?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是采样示波器?

采样示波器,更准确的说法是等效时间采样示波器,每次触发提供一个采样点,并在每次触发后添加一个很小的延迟,以便从多个触发事件中重建重复波形。其测量带宽仅受采样器频率响应的限制,而采样器的频率响应可以非常高且成本非常低。其局限性在于采样示波器无法捕获连续波形。

什么是实时示波器?

实时示波器通常被称为单次触发示波器,因为它可以在一次连续采样记录中捕获连续时间波形。所有放大器和模数转换器 (ADC) 组件都需要能够承受所采集信号的全部带宽,因此其每 GHz 带宽的成本远高于采样示波器。

采样示波器和实时示波器有什么区别?

采样示波器只能采集重复信号,而实时示波器可以在一次连续采样记录中采集连续时间波形。

参考法案第六部分:实时示波器和采样示波器有什么区别?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

什么是数字荧光示波器(DPO)?

数字荧光示波器 (DPO) 是泰克公司用来描述其示波器的营销术语,该示波器采用快速波形显示架构(最近以 DPX 技术的形式进行销售),以模仿模拟示波器上使用的荧光束 CRT 显示器的显示外观。

其他一些示波器制造商的产品也具有类似的功能。 它们都以牺牲数据存储为代价来优化显示更新(刷新),因此如果在快速更新显示期间看到异常情况,则无法保存或检索以供进一步检查。 此外,它们仍然基于数字捕获技术,因此存在大量的死时间,在此期间它们不会捕获(或显示)波形(或异常)。 快速更新示波器通常只能用于对重复信号进行非常短时间的采集,更新速率在较长(也更有用)的时间段内会降低,而且它们不太适合同时查看多个信号。 从本质上讲,该功能是在模拟示波器向数字示波器过渡时期构思的,而对于大多数客户来说,该功能已不再具有多少实际用途。

参考法案第 9 部分:什么是数字荧光示波器?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

我为什么要在数字示波器上启用快速更新速率显示?

对于习惯使用模拟示波器的人来说(尽管大多数这类工程师早已退休),快速更新率显示可能更方便易用。对于需要查看持续时间很短且异常值众多的重复信号的工程师来说,快速更新率也可能很有用。而对于那些需要捕获较长时间、非重复时间间隔信号的工程师而言,快速更新率可能只是一个有趣的功能,在实际调试中却很少用到。

什么是示波器眼图或眼图?

眼图和眼图图案是用于评估数字信号质量的显示工具。它们通过将每个比特的数字电平(以及每个比特前后的任何转换)叠加在一起,快速直观地评估数字信号的质量。理想情况下,眼图/图案中间部分非常清晰,顶部(数字电平 1)、底部(数字电平 0)和转换点(数字电平转换的上升沿和下降沿)清晰可见。多电平信号,例如 PAM-3 或 PAM-4,也可以用眼图显示。

眼图和眼型是描述同一事物的两种方式。

参考法案第 11 部分:什么是示波器眼图?更多详情请见 2024 年 Oscilloscope Coffee Break 网络研讨会系列。

如何用示波器生成眼图?

使用数字示波器显示眼图有两种基本方法。

第一种方法最基本,但也存在诸多局限性。它使用边沿触发,在数字信号上升沿或下降沿的50%电平处触发信号,示波器的时基设置为略长于一个比特周期,并将触发点设置在示波器网格左边缘约四分之一处。利用显示余辉技术,可以捕获单个比特周期内的多个短脉冲,并将触发信号叠加显示,以便进行视觉观察。这种方法虽然直观,但无法提供连续信号的眼图,也无法进行任何后处理来确定眼图异常的原因,并且会受到示波器触发抖动的影响。不过,它是一种快速检查数字信号质量的好方法。

第二种方法更稳健,应用也更广泛,尤其适用于高速串行数据信号。该方法对数字信号进行长时间连续采集,并通过数学方法提取时钟信号。提取的时钟周期用于将连续采集的数据“切片”成比特周期,并将这些比特周期叠加起来形成眼图。由于数据是连续的,因此还可以进行额外的数学处理,例如模拟时钟电路中使用锁相环 (PLL) 的效果、计算抖动、测量眼图张开度的各个参数(幅度、宽度等)以及调试任何异常情况。

采样示波器(在之前的常见问题解答中已介绍)通过硬件时钟恢复电路与采样模块配合生成眼图。如今,这种方法通常被认为是过时的,除非能够使用非连续(非实时)数据采集对高速串行数据信号进行完整分析和评估,否则很少使用。在这种情况下,该方法完全可以满足需求,并且就示波器提供的带宽而言成本非常低。但是,如果信号的比特率或锁相环 (PLL) 要求不同,则需要不同的硬件。

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泰莱克罗伊中高带宽示波器选件和附件目录

对中带宽至高带宽示波器的标准功能、选项和附件进行描述。

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