直方图和柱状图有什么不同？为什么有的时候不画柱状图而要画直方图？

时间： 2024-05-24 来源：是德科技 Keysight Technologies知乎

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直方图是什么？

直方图是根据具体数据的分布情况，画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连接起来的直方型矩形图。直方图通常用以展示数据的分布情况，诸如众数、中位数的大致位置、数据是否存在异常值。

直方图是对数值数据分布情况的图形表示；这里选定的参数通常是时间或幅度（在X轴上显示）和发生频率（在Y轴上显示）。直方图拥有比眼图更深一层的洞见力，它对于了解电路和执行故障诊断非常有用。此外，在数字总线标准中所要求的抖动分离例程中，直方图（尤其是TIE直方图）都是必不可少的基本数据集。今天我们就主要讨论示波器直方图。

示波器直方图怎么看？

示波器抖动的各种显示方式包括波形水平方向直方图、时间间隔误差(TIE)直方图、TIE趋势图和抖动频谱图。(时间间隔误差(Time Interval Error,简称TIE)

TIE抖动趋势图显示的是数据的每个边沿相对于恢复时钟的水平偏差，纵轴代表偏差值，横轴代表时间。该波形与捕获的串行数据信号(黄色迹线)有时间对应关系。从该TIE抖动趋势图中，我们可以看到数据信号是正弦调制，与抖动直方图的双峰分布相对应。除了正弦调制之外，我们的数据信号还偶然出现了极端正值时间偏差，即TIE抖动趋势波形中的尖峰。这些尖峰对应直方图中的“离群点”。

图1显示的是TIE抖动趋势波形显示(紫色迹线)。

图1. TIE抖动趋势图(紫色迹线)形显示正弦调制和相关极端时间误差。

抖动频谱图

我们可以通过确定调制频率，得到线索找出抖动源。某些高性能示波器，比如 KEYSIGHT Inﬁniium系列可以帮助您直接测定它们（趋势波形测量结果）的频率。如果您使用的示波器未提供这种功能，那么可以换用一种简单的方法来测量——使用示波器的水平光标来手动测量正弦调制周期。另一种选择是启动图2所示的抖动频谱显示(下方的紫色迹线 )，它其实是TIE趋势波形(上方的紫色迹线)的FFT频谱波形。所有这三种方法都可以确定调制频率，该频率在本例中正好是20kHz。

图2. 抖动频谱图

使用抖动频谱视图显示和测量抖动调制频率，该信号的频率为20kHz，非常有助于分析查找抖动源。

在进行故障诊断时，上升时间、下降时间、周期和占空比等波形参数，均可用直方图表示。这些直方图可以清楚地显示出多模性能分布等条件。然后，这些条件可被用来与传输模式等电路条件相关联。

图3. 周期抖动直方图

图3是一个周期抖动的直方图。左侧驼峰呈现正常的高斯形状，但右侧有两个波峰。进一步分析之后我们发现：这个时钟参考信号的二次谐波和四次谐波是造成抖动的根源。针对一次波形捕获，它可以显示出TIE值在所有比特跳变中出现的频率。这是直方图的一个最重要的应用。

直方图和条形图的区别？

条形图主要用于展示分类数据

首先，条形图是通过矩形的长度表示数值（各类别频数的多少），其宽度(表示类别)通常是固定的，适合较小的数据集分析。条形图则是分开排列。

直方图则主要用于展示数据型数据

直方图是用“面积”表示各组频数的多少，矩形的高度表示每一组的频数或频率，宽度则表示各组的组距，因此其高度与宽度均有意义。直方图适合展示大量数据集的统计结果。由于分组数据具有连续性，直方图的各矩形通常是连续排列，因此连续分组资料用直方图。

如何使用直方图测量抖动？

当今抖动分析的一個方法是使用直方图形式的边缘交叉点数据，并将高斯函数拟合到图的尾部。

直方图中的x轴表示TIE计时值，y轴显示信号中出现这些值时的频次。直方图最重要的功能是帮助您确定信号中的抖动是随机的还是确定性的，两者的比例大约是多少。

如果信号中只有随机抖动（RJ），则直方图显示为高斯分布（图4）。这是因为随机抖动通常呈高斯分布，在这种情况下，TIE将以零点为中心。大多数TIE值靠近零点，离得越远，我们得到的值越少（换句话说，大误差将会比较少）。这意味着RJ导致明显抖动概率很小。

图4

反之，如果信号有大量的确定性抖动（DJ），则其直方图看起来不像是高斯分布，而可能是双峰分布，类似于图5所示。这种直方图有两个不同的中心点，而不是只有一个。这是因为在本例中，DJ有正弦调制或周期性抖动，您将在我们讨论TIE趋势图时看到这个结果。TIE值不以零点为中心，而是分别以高/低峰值为中心。因此，DJ更有可能影响您研究的信号。

图5. 受DJ影响而呈现双峰分布的直方图。

抖动永远不会是完全随机的或完全确定性的。在几乎所有情况下，直方图都是同时包含高斯特征和非高斯特征（见图6）。但是当您查看直方图时，您可以确定图形的高斯特征更明显（表明RJ更多，您基本上无法消除RJ）还是非高斯特征更明显（表示DJ更多，但您有可能消除DJ）。

图6. 是德科技的EZJIT应用软件可以显示一个直方图视图，并且因为同时有RJ和DJ存在，所以视图一部分呈高斯分布，另一部分呈双峰分布。

图7. 周期抖动直方图。

图7是一个周期抖动的直方图。左侧驼峰呈现正常的高斯形状，但右侧有两个波峰。进一步分析之后我们发现：这个时钟参考信号的二次谐波和四次谐波是造成抖动的根源。针对一次波形捕获，它可以显示出TIE值在所有比特跳变中出现的频率。这是直方图的一个最重要的应用。

我们通常采用概率分布函数（PDF-="nolink">Probability Density Function）来形象地描述抖动。最著名的一个PDF的例子是钟形曲线，它是一个高斯分布的 PDF。在您的测试设备上，系统抖动的PDF通常称为直方图。图11所示为Keysight InfiniiVision 6000 X系列示波器上的一个抖动信号及其直方图。

图11：由于这个PDF是高斯分布且仅有一个峰，我们知道随机抖动是这个系统中抖动的主要分量。

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Keysight（是德科技）测试仪器分销产品选型指南（英文）

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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B

选型指南 - KEYSIGHT - November 2018 PDF 英文下载

【选型】Keysight（是德科技）光波产品（测试与测量网络和数据中心）选型指南（中文）

目录- 光波产品应用简介光波产品应用软件可调激光源（TLS）和固定激光源（DFB和FP）光功率计偏振产品多波长计光衰减器和光开关光波器件分析仪（LCA）光调制分析仪（OMA）和ICR测试示波器与光/电转换器任意波形发生器（AWG）比特误码率测试仪（BERT）数字互连测试系统光接收机极限测试（ORST ）数字通信分析仪（DCA） SMUs 光波产品选型表和附件

型号- N4391A-110-Z33,N7783B,B2911A,N4980A,81600B-140,8703A,81600B-142,N1010A,81656A,8165XA,N771XA-340,81620B,N1090A,N7782B,81000NI,N7714A,81578A-062,M8046A-A32,81657A,81960A,81001PA,81003TD,M8020A-BU2,N7761A,81950A-301,DSAV164A,N7740MI - MU,N7785B,M8195A,M8061A,81630B,81009BH,81578A-050,DSOV084A,M8020A-BU1,81009BM,81950A-310,N7784B,N7740FI - FC,8703B,M8196A,M8062A,B2900,N4373D,N7740ZI,N4960A-CJ0,DSAV204A,N4960A-CJ1,81000PA,N4903B,N4952A-E17,81655A,N771XA-304,N4960A,8164A,8164B,M8048A,8163XA/B,N7751A,N109X,8162X,81595B,81571A,81004BM,81004BH,N4374B,81624B,81000KA,81636B,81001MA,MSOV254A,81600B,8163B,8162XB,N4951B-H32,N1092,8163A,N1094,81606A-216,N7786B,N7762A,B2902A,86122C,DSOV334A,N1077A-232,N4375D,N1077A,N4917B,N4952A-E32,81001LA,81940A,81613A,N4917A,MSOV134A,81607A-116,8166A,8166B,B2961A/B2962A 6.5,B2901A,8152X,N7740LI - LC,M8190A,N4376D,N1076A,N490X,N437XB,N437XC,81610A,N4877A,81634B,N4951B,B2900A,N4951A,86100D-PTB,81606A-116,81606A-113,81490A-135,N7752A,B2912A,86100D,N7788B,N7764A,86100C,86100B,86100A,M8070A,81570A,81635A,8198X A,81950A,8198XA,N4951B-H17,81623B,N4952A,DSAV134A,86100D¨CSIM,N437XX,81001ZA,M8020A,N7731A,N4951A-P32,81195A,81624DD,DSOV204A,86100,MSOV084A,81606A,86100DU-400,81618A,8160XA,DSAV254A,B2962A,81000FA,N7766A,N776XA,M8045A,81000FI,81960A-E62,81000VA,81003LA,81576A,8157XA,DSOV164A,N4965A,N4951A-P17,B2961A,N7745A,N4391A-120-Z63,M8046A,81608A-216,N4391A-120-Z64,N4980A-JTS,N7740BI,M8020,81602A,81626B,81001KA,81989A,81628B,83480A,8169A,N7744A,N775XA,N7768A,86120D,86120C,B2901A/02A/11A/12A,86120B,MSOV334A,N4967A,81609A,N7004A,81608A-116,N7711A,N7747A,81608A-113,M8051A,81490A,N1094B,81490A-E10,N1094A,81000BT,81949A,N4951B-D32,N7734A,DSAV084A,81000BI,81000BC,M8041A,M8040A,N4391A,81980A,81490A-E03,N7740KI - SC,8194XA,N7781B,DSAV334A,N7700A-100,81607A,81619A,N7700A-102,N7700A-101,N1092A/B/C/D/E,M8045A-0G3,M8030A,DSOV254A,N4392A,86100D-200,81602A-013,N1092A,MSOV204A,N1092E,N1092D,N1092C,81577A,N1092B,N1294A-031,81001FA,81608A,8160XX,N7700A,54750A,N1077A-SMS,M8045A-G32,DSOV134A,N7748A,86108B,N4951B-D17,81663A,N1094A/B,81578A,MSOV164A

选型指南 - KEYSIGHT - 2017年3月31日 PDF 中文下载

绝对干货！PCIE6.0技术剖析

从正式发布至今，PCI Express®（PCIe®）发展迅速，已经成为高性能计算、人工智能/机器学习（ML）加速器、网络适配器和固态存储等应用不可或缺的一项技术。本文中是德科技将介绍PCIe 6.0的几个主要变化和技术能力。

新技术发布时间 : 2023-01-15

【经验】使用是德科技直流电源分析仪-N6705C进行功耗测试的方法

是德科技的N6705C直流电源分析仪是一款高性能直流电源分析仪，搭配N6781A高精密模块，可以进行动态低功耗测试，节省测试时间，显著提高您的测试效率。

设计经验发布时间 : 2023-07-19

KEYSIGHT自动驾驶与车规芯片测试技术研讨会，共同推动技术创新与发展！

2024年3月15日，KEYSIGHT是德科技与IC PARK共同举办“自动驾驶与车规芯片测试技术”研讨会。本次讲座在中关村集成电路设计园芯学院举行，涵盖毫米波雷达、高级辅助驾驶系统、车载MCU、域控制器高速接口PCIe/DDR，车载以太网以及车载serdes发展趋势与测试挑战等多个热门话题，同时有是德科技示波器、误码仪、网络分析仪、信号分析仪等新品展示与测试技巧交流。

原厂动态发布时间 : 2024-06-10

解密ChatGPT算力芯片技术

ChatGPT的轰动引发全球人工智能大模型训练及应用的浪潮，驱动算力需求进入爆炸式增长阶段。尤其是针对人工智能的智能算力，更成为了算力产业未来发展的重要方向。今天我们将解密ChatGPT背后的算力芯片技术，算力芯片如何工作？HBM内存是什么？GPGPU/CPU/FPGA区别于优劣？一切从芯片开始。

技术探讨发布时间 : 2024-06-07

【选型】Keysight（是德科技）Infiniium 示波器探头和附件选型指南（中文）

目录- 探头兼容性表 InfiniiMax 有源探头系统概述有源端接适配器 InfiniiMode 有源探头单端有源探头通用差分有源探头交流/直流电流探头高灵敏度电流探头通用无源探头高压无源探头混合信号示波器逻辑探头和附件探测附件

型号- N2830A,8104A,P6241,N2830A-32A,P6243,E2614A,P6245,P6246,P6247,P6248,P6249,N5439A,N2744A T2A,N1022B,N4839A,N2878A,N27891A,E2695A,P6701B,P6250,P6251,54853B,E2615A,54853A,5063-2115,N2768A,N2877A,N2744A,90000X,DSO90254,90000Q,E2616A,L,S,V,DSO9254A,90000A,N2779A,N4829A,N2888A,N2876A,Z,DSO9404A,5063-2120,E2697A,DSO90000,N2851A,N5450B,N7300A,N2819A,N280XA,P6711,P5210A,P6713,5063-2137,P6703B,、N2821A,N2778A,N2887A,N2766A,5063-2135,N2875A,54846B,MV-23,N4863A,N2874A,N5451A,、N2820A,N7020A,54006A,P6205,N2818A,MSO9404A,N2789A,N2777A,0960-2907,0960-2908,N4864A,10070D,N4840A,90000-X,N2885A,N2752A,N2873A,N5440A,54845B,N2829A,N2817A,1130A-34A,N2776A,N2805A,N27181B,N4853A,N2800A-03A,DSO90604A,N4841A,N2884A,N2751A,N2872A,N5477A,N5441A,N7010A,N2828A,DSA90604A,N2787A,90000-Q,N27182B,N2816A,N2804A,N4842A,N2870A-76A,N4854A,N2786A,N2883A,N2750A,N2871A,N5442A,E2613A,86100D,N283L,DSO80000,N2848,N2827A,N2803A,N27183B,N2870A,N4831A,N4843A,N2797A,N2785A,N2882A,N5443A,N7000A,10073D,E2678A,DSA90404A,、N2876A,10467-68701,N2838A,DSA90254A,N2826A,N2802A,N2881A,E2643A,E2655C,N2796A,N2784A,N2893A,1134A,1146B,N5444A,N2783,E2679A,P5205,1147B,1147A,N2801A,N2849A,N 2 8 8 0 A,N4844A,N2825A,N2783B,E2644A,N2771B,5483XD,N2880A,N5380B,5483XB,N2795A,P5205A,1131A,N2783L,P5210,9000,E2668A,N5445A,N7002A,1168A,N2812A,N2800A,DSO90404,N2848A,N2836A,N4845A,N2824A,90008A,N5381A,N2782B,N2891A,01160-68701,N2697A,MSO9254A,1132A,E2669A,10072A,DSA80000,N7001A,1169A,DSO9104A,N4846A,N4822A,TCP202,N5446A-006,N5446A-005,N2781B,N5446A-004,N7000A-03A,N5446A-003,N5382A,10077A,1153A,1165A,N5446A-002,N5447A,1141A,N5446A-001,5063-2149,N2822A,5063-2147,5063-2140,5063-2143,N7003A,N7100A,E2675A,N2780B,1142A,1154A,1130A,MSO9104A,N2821A,N4836A,N7200A,E2676A,N2791A,N700XA,10075A,N5425A,N5449A,N2832A,N4837A,N2820A,E2677A,N2790A,10076B,10076C,N5426A,9064A,N2831A,N4838A,DSA90000,N2879A

选型指南 - KEYSIGHT - May 15, 2015 PDF 中文下载

安规测试包括什么呢？

安规测试是什么？安规测试，即安全规范测试，是用于评估电器产品是否符合安全标准的一系列测试。安规测试包括什么呢？本文中KEYSIGHT就来和大家详细介绍一下。

技术探讨发布时间 : 2024-06-02

Keysight为400G光模块测试提供高性能采样示波器（光/电眼图仪）及时钟恢复、高速PAM4误码仪、数据流量测试仪

PAM4、FEC技术的广泛采用也使得400G光模块的测试和评估方法与传统的100G光模块有比较大的区别。为了保证其在有限成本和功耗下的性能，需要对其光口、电口的输出质量、接收容限，以及承载真实业务数据下的误码率等表现进行详细的测试，以保证设备间良好的互联互通及可靠数据传输。Keysight为400G光模块测试提供高性能采样示波器（光/电眼图仪）及时钟恢复、高速PAM4误码仪、数据流量测试仪。

器件选型发布时间 : 2019-10-26