一、儲(chǔ)存深度

一個(gè)數(shù)字示波器進(jìn)行ADC采樣并且將這些采集到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在一些儲(chǔ)存器里。一個(gè)重要的特征是它能夠儲(chǔ)存多少樣本。這個(gè)是很值得注意的---有5GS/s，也就是有1百萬(wàn)個(gè)樣本--200μs的數(shù)據(jù)。如果你想要一臺(tái)低損耗的示波器，就應(yīng)該知道的是它們一般都是只有很小的緩存空間的。在網(wǎng)上你可以看到一款這樣的示波器DSO5202P，它有1GS/s 的采樣率但是只賣(mài)400美元，因?yàn)樗挠涗涢L(zhǎng)度為24KS而已，也就是只有24μs的數(shù)據(jù)。你也可以發(fā)現(xiàn)有更小的緩存的，例如一款TDS2000C就只有2.5K的記錄長(zhǎng)度。如果你只是想要觀(guān)察觸發(fā)信號(hào)，那你可以用小緩存的示波器。不幸的是，當(dāng)它出現(xiàn)故障并無(wú)法呈現(xiàn)完美的觸發(fā)的時(shí)候，你可能會(huì)需要做一系列的“檢查”。小的緩存意味著在你很難去獲得你想要的信號(hào)。

就算有一些廣告宣稱(chēng)的緩存很大，但是我們想要獲得全部的緩存還是不可能的。PS6403D示波器宣稱(chēng)是1GS的儲(chǔ)存空間，這看起來(lái)是一個(gè)最大的可用空間，而且在電腦上的軟件里也是可以讀取到這些參數(shù)，但是實(shí)際上的緩存也就500MS左右。我猜它還是工作一般是在5GS/s的，就算它的建議的是40GS/s。借助于段存儲(chǔ)器（這個(gè)將來(lái)會(huì)介紹）就有可能使用到全部的緩存，但是它不能記錄一個(gè)持續(xù)的1GS的記錄。

二、快速傅立葉變化（FFT）長(zhǎng)度

示波器的廣告總會(huì)在間接地提到它們有“頻譜分析儀”的能力。事實(shí)上，這些示波器做的是展示測(cè)量信號(hào)的快速傅立葉變換（FFT）。一個(gè)微妙的區(qū)別是頻譜分析儀有一個(gè)“中心頻率”，你可以在中心頻率的一側(cè)測(cè)量實(shí)際帶寬。通過(guò)掃描中心頻率，你可以得到頻率系統(tǒng)中一個(gè)非常大范圍內(nèi)功率的圖表。

運(yùn)用示波器的快速傅立葉變換的模式，沒(méi)有什么類(lèi)似于中心頻率的東西。取而代之的是你會(huì)一直測(cè)量從0Hz到某個(gè)限定的頻率（這個(gè)往往是可以調(diào)節(jié)的）。這個(gè)限制往往是示波器的采樣頻率的一半，但是也會(huì)受示波器的模擬帶寬的限制。示波器一般會(huì)有一個(gè)叫做“FFT長(zhǎng)度”的參數(shù)，它用來(lái)表示多少個(gè)被計(jì)算在“FFT”中的點(diǎn)的參數(shù)。這個(gè)也可以定義在輸出的圖表中為“bins”的數(shù)字（例如水平頻率）。一般的臺(tái)式示波器也許會(huì)有一個(gè)非常有限的FFT長(zhǎng)度，像那些只有2048個(gè)點(diǎn)的示波器。這個(gè)可以看得到0-100MHz 的所有頻率，但是如果你想要上升到95-98MHz這個(gè)范圍呢？雖然示波器也是計(jì)算從0MHz開(kāi)始進(jìn)行FFT，但是它在這個(gè)范圍只有大約60個(gè)點(diǎn)。這里就非常清楚地說(shuō)明了你為什么需要一個(gè)非常長(zhǎng)的FFT長(zhǎng)度—它可以讓信號(hào)上升并且還可以有準(zhǔn)確的結(jié)果。你可以降低示波器的采樣率到0Hz附近。所以，舉個(gè)例子，如果你想要在1-10KHz的范圍內(nèi)可以正確地放大，這將不會(huì)是什么難題了，因?yàn)槟憧梢越档褪静ㄆ鞑蓸勇?，這樣的話(huà)2048個(gè)點(diǎn)就可以在大約1-20KHz的范圍內(nèi)顯示，當(dāng)你放大波形的時(shí)候你可以得到正確的細(xì)節(jié)。

另外，為了提高水平的細(xì)節(jié)，更長(zhǎng)的FFT長(zhǎng)度可以降低噪聲。如果你想要把示波器當(dāng)作是頻譜分析儀，那么長(zhǎng)的FFT長(zhǎng)度將助你一臂之力。就像在圖1中顯示的那樣，是用控制板的磁性探頭來(lái)進(jìn)行FFT。在這里我放大了頻譜的一部分，左邊是2048個(gè)點(diǎn)的，右邊有131072個(gè)點(diǎn)。

這里有一個(gè)選擇的組合：非常低損耗的有小的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力的示波器配合非常小的FFT長(zhǎng)度。但是也有一些用比較大的儲(chǔ)存深度的示波器，它們也只用了更小的FFT長(zhǎng)度，例如DS2000DS4000DS6000，根據(jù)他們的網(wǎng)站的一個(gè)文件，它們只用了2048個(gè)點(diǎn)，而沒(méi)有考慮到它們擁有的大緩存（131MS）。PC示波器看起來(lái)是最好的，因?yàn)樗鼈兛梢栽诟痈咝阅艿腜C上做FFT分析，而不是僅僅局限于一個(gè)嵌入式的數(shù)字信號(hào)處理器或者是一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）。比如說(shuō)，pico的6403D就允許FFT的長(zhǎng)度達(dá)到1048576個(gè)點(diǎn)。
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三、段存儲(chǔ)器

一個(gè) “必須擁有”的性能特征是段存儲(chǔ)器。這就意味著你可以設(shè)定示波器去在某一特定的位置觸發(fā)，并且它可以記錄某一固定長(zhǎng)度的波形。因?yàn)殄e(cuò)誤只是偶然的，這里可以提高你發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在出錯(cuò)的時(shí)候發(fā)生的一些細(xì)節(jié)的變化。

圖2中顯示的是一個(gè)在pico軟件上的段存儲(chǔ)器閱讀器，緩存的數(shù)字最高可以設(shè)置到10000，同樣的功能在DS4000和DS6000中也存在，它們的叫法是每部分叫做“段”，它們最多可以記錄200000段。一旦你有了段的數(shù)目，你可以手動(dòng)地去尋找錯(cuò)誤，或者是用mask limit測(cè)試去點(diǎn)亮不同的出錯(cuò)的“段”。

一般的示波器都會(huì)把段存儲(chǔ)器作為一個(gè)附件，只有安捷倫的3000系列的才默認(rèn)增加了段存儲(chǔ)器的功能；另外的類(lèi)似的會(huì)要求你另外用800美元來(lái)購(gòu)買(mǎi)這個(gè)功能。

四、遠(yuǎn)程監(jiān)控和流模式

一個(gè)更加先進(jìn)的做法是在你的電腦里控制示波器。如果你想要把示波器用在電器維修上，那你就需要認(rèn)真地考慮一下示波器可以提供的不同的功能。

PC示波器有一個(gè)很值得注意的優(yōu)點(diǎn)是它們一直以來(lái)都為了設(shè)計(jì)來(lái)連接電腦的。似乎大多數(shù)好的供應(yīng)商的示波器都有各種語(yǔ)言的應(yīng)用編程接口：我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大部分PC示波器應(yīng)用于C, C#, C++, MATLAB, Python, LabVIEW和Delphi。一些沒(méi)有名稱(chēng)的PC示波器是沒(méi)有API函數(shù)的，所以你要根據(jù)你的設(shè)備來(lái)仔細(xì)核對(duì)一下。

大部分的臺(tái)式示波器也有可以發(fā)指令的功能，一般會(huì)有用到VISA標(biāo)準(zhǔn)。但是，我發(fā)現(xiàn)這些臺(tái)式示波器似乎都有一個(gè)比PC示波器更慢的接口。也許是因?yàn)榻涌谑亲鳛镻C示波器的主要功能表現(xiàn)的關(guān)鍵而臺(tái)式示波器只是將接口作為一個(gè)附加的功能。這說(shuō)法也不是百分之百成立的，比如說(shuō)一款Teledyne LeCroy的示波器，它似乎可以提供給你一些類(lèi)似于PC示波器的功能（如多重窗口）。

除了控制示波器，另一個(gè)讓人感興趣的功能是流模式。流模式的數(shù)據(jù)是不會(huì)下載到一個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器中，而是直接地從PC接口借助usb接口或者是以太網(wǎng)流過(guò)。這個(gè)功能是用于簡(jiǎn)單的PC控制，因?yàn)橥ㄟ^(guò)USB接口獲取快速的數(shù)據(jù)流是很重要的。但是，使用流模式激活了很多更加好玩的特性，例如，你可以把你的示波器當(dāng)作是單數(shù)據(jù)速率的一部分。如果你真的想運(yùn)用流模式，請(qǐng)務(wù)必要仔細(xì)地閱讀說(shuō)明書(shū)上關(guān)于流模式的限制的說(shuō)明。

五、串行解碼

串行解碼是另一個(gè)有用的特征。如果你有一臺(tái)數(shù)字邏輯分析儀，那么它一般都會(huì)包括了串行解碼的功能。但是，在示波器中，這個(gè)功能也是非常有用的。當(dāng)你在追蹤一個(gè)偶然的錯(cuò)誤的時(shí)候，你可以用示波器上的模擬顯示來(lái)觀(guān)察這個(gè)是否只是一個(gè)簡(jiǎn)單的微弱的或者是錯(cuò)誤的信號(hào)。

雖然很多示波器都帶有這樣的功能，但是很多是要求你另外購(gòu)買(mǎi)的。而標(biāo)準(zhǔn)的PC示波器將會(huì)免費(fèi)包括它在里面，臺(tái)式示波器會(huì)要求你另外付款。比如，在DS4000系列中，它要500美元，在安捷倫3000X系列中，要800美元，在泰克的3000系列中，需要1100美元。根據(jù)不同的供應(yīng)商，它可能包括多個(gè)協(xié)議或者只是包括一個(gè)協(xié)議。但是如果你想要所有的協(xié)議，它可能會(huì)花費(fèi)得比你的示波器的價(jià)格還要高。購(gòu)買(mǎi)一個(gè)PC示波器邏輯分析儀會(huì)比購(gòu)買(mǎi)一個(gè)示波器軟件的組件要便宜一點(diǎn)。

這是我選擇PC示波器的理由：額外的功能不需要額外的費(fèi)用！除了用解碼你可以觀(guān)察信號(hào)或者觀(guān)察它是否有錯(cuò)，有內(nèi)部的解碼功能你可以很快地辨別出錯(cuò)誤發(fā)生的準(zhǔn)確的時(shí)間。

六、軟件特征

我已經(jīng)好幾次在前面提到軟件，但是你應(yīng)該檢查一下軟件真正包括了哪些功能特征。你也許會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)一些需要付費(fèi)的功能—甚至是一些添加FFT的模式或者是一些“先進(jìn)數(shù)學(xué)計(jì)算”的特征都需要付款。

想要在臺(tái)式示波器上以一個(gè)合理的價(jià)格來(lái)獲取所有的功能是一個(gè)基本的要求。在我早些時(shí)候就提過(guò)，安捷倫最近就聲稱(chēng)他們將會(huì)在一個(gè)價(jià)格里面包括所有的功能。一旦這個(gè)實(shí)現(xiàn)了，那么久意味著它真的就只要500到1500美元就可以有支持所有協(xié)議的解碼功能和所有的數(shù)字特征。慶幸的是，其他的供應(yīng)商將會(huì)跟隨著這個(gè)，也許最后會(huì)在購(gòu)買(mǎi)價(jià)格里面包括這些功能。

在你考慮PC示波器的時(shí)候，一般你都可以下載軟件并免費(fèi)使用它，這并不需要你有一臺(tái)設(shè)備。這可以讓你覺(jué)得用戶(hù)接口是多么的完美?？紤]到你將要在用戶(hù)接口中花費(fèi)多少時(shí)間，這一點(diǎn)你最好要知道。

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