浅谈数字示波器的工作原理及主要构成部分
示波器顾名思义就是显示波形的仪器，波形有很多种定义，如时域的波形和频域的波形等。示波器的基本功能是显示被测信号的电压随时间的变化情况。在示波器的屏幕上，横轴是时间，纵轴是被测信号的电压，示波器上的波形反映的就是被测信号的电压随时间变化的轨迹。下面图1是示波器的主要应用。图2是荣湃半导体π120A40芯片在5V@10MHz下，输出信号的上升时间，以及输出信号相对于输入信号的延迟。
图1
图2
现代数字示波器主要由以下5个部分构成：
一、信号调理部分。信号调理部分主要由衰减器和放大器组成。信号通过探头或者测试电缆进入示波器内部后，首先经过的是衰减器和放大器，先进行衰减再进行放大。衰减器可以调节，当衰减比调节的较大时，可以测试大幅度的信号，当衰减比调节的较小时，通过放大器的放大作用可以测试小幅度的信号。使用示波器时经常会调整垂直刻度旋钮，其实就是在调整示波器前端的放大器和衰减器。对于数字示波器来说，其前端的衰减器、放大器等电路都是模拟电路，而这些模拟电路决定了数字示波器最关键的指标——带宽。示波器带宽的单位为Hz。通常所说的示波器的硬件带宽就是指数字示波器前端放大器等模拟电路组成的系统的带宽，它决定该示波器能够测量到的最高的信号频率范围。
二、采集部分。采集部分由模数转换器（ADC）组成。通过前端的衰减器和放大器把信号调整到合适的幅度后，信号就进行数字化。数字化的过程是通过ADC（模数转换器）完成的，数字示波器以很高的采样率对被测信号进行采样，把输入的连续变化的电压信号转换成一个个离散的数字化样点。经过模数转换后，所有的波形的处理和测量、分析等工作都是在数字域完成的。数字示波器对被测信号进行模数转换的最高速率称为采样率，这是数字示波器除带宽外的第二个关键指标，其单位为Sa/s（Sample/s，即每秒钟可以采样多少个样点），它决定了该示波器是否可以对输入的高频信号进行足够充分的采样。
三、存储部分。存储部分由存储器组成。数字示波器在ADC后面都有高速缓存，用来临时存储采样的数据，这些缓存有时也称为数字示波器的内存。缓存的大小通常称为内存深度，是数字示波器第三个关键指标，其单位是Sample，即样点数，它决定了示波器一次连续采集所能采到的最大样点数。数字示波器的内存是非常高速的缓存，或者是通过高速解复用芯片控制的高速存储器，单位存储空间的实现成本很高，因此扩展存储深度的价格非常贵，完全不同于通常意义上所说的计算机的内存。
四、触发部分。触发部分主要有触发电路组成。触发是示波器非常重要的特征，因为示波器具有强大的触发功能，所以能够用于异常信号的捕获和电路故障的调试。
五、波形的重建与显示部分。数字示波器先把一段数据采集到其高速缓存中，然后停止采集，采集的数据传递到数据处理器，要先进行Sin（x）/x的正弦内插，或线性内插进行波形的重建，重建后的波形可以进行各种各样的参数测量、信号运算和分析等。高速数字示波器进行数据处理的处理器可以采用多种方式实现，一些便携式示波器采用嵌入式微处理器，而很多Windows平台的示波器则会使用X86平台的通用CPU。数据经过处理器处理后，最终要显示在示波器的屏幕上才能被人眼观察到，现代的示波器显示屏幕主要是液晶显示屏。
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产品型号
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品类
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总通道数
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反向通道数
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最大工作速率
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默认输出状态
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工作电压范围
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CMTI (kV/us)
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绝缘耐压
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浪涌耐压
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封装
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π110A30
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标准数字隔离器
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1
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0
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600Mbps
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Logic Low
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3V~5.5V
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75kV/us
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3000Vrms
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5000Vpk
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NB SOIC-8
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选型表 - 荣湃半导体 立即选型
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型号- DSCOPE U3P100
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提供是德(Keysight)，罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务，包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务；租赁费用按月计算，租赁价格按仪器配置而定。
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