示波器参数

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1 引言

这篇文章跟大家聊一下中低端（ 带宽 < 500 MHz）的示波器，一起看看它们的参数。
全篇以我自己买过的是德科技DSOX1202A数据手册为例，挑一部分。

2 参数

通常中低端的示波器足够我们应付单板开发中的绝大部分非高速串行信号。
在硬件开发中，通常也就看看常见协议（I2C/SPI/各种总线等），量量晶振，测测信号振幅，电源噪声纹波，逻辑电平，信号边沿，上电时序，上电波形，数字电路建立/保持时间等等。在这些应用上，一台500 MHz带宽的示波器足以应付。

基本所有厂商都会标出示波器最重要的参数于示波器外壳上，
例如这台R&S的示波器，带宽1 GHz，采样率5 Gsps。

2.1 带宽

带宽指的是示波器AFE（analog front end）模拟前端。但是我觉得从输入通道，一直可以延伸到ADC的带宽，甚至经过它做过数字信号补偿后的带宽。

我曾在TEK的示波器上看到带宽可配的选项，有HW带宽，还有DSP增强后的带宽。
在Keysight的高端示波器，带宽也是可配的，也就是说用数字信号处理后的。

大家有兴趣可以看看TI的2 GHz带宽示波器AFE参考设计，和上面的R&S示意图没有多大差距，R&S很漂亮的UI界面。

TI Designs: TIDA-00826 Design Guide
50-Ohm 2-GHz Oscilloscope Front-end Reference Design

2.2 采样率

说的是示波器里面每个channel的ADC的采样率，通常越高越好。这个给的值，一定是和带宽匹配的。
采样率太低，在单次触发下填满存储深度，会漏掉一些波形细节。

比如在看几帧SPI波形，因为存储深度的问题，想看的时间长，示波器自己一定会把采样率降下来，这样就会导致波形的细节（如边沿就采了2-3个点），显然无法恢复出真实的边沿，甚至边沿这时可能出现严重的回沟/过冲，你也看不到了。

奈奎斯特采样率，带宽和采样率等等，一些基础的文献资料也都有讲到过采样率不足波图的形状。

我提一点，示波器图形化的界面，print到屏幕上的，实际上是通过处理了，不是一次采样的图。

引用下TEK的大佬写的一篇文章，

噪声必须是测量出来的，而不是用眼睛看出来的
有仪器厂商的销售在做演示的时候，指着屏幕中间的轨迹线“看，这示波器噪声看起来多小”。
但是实际上评估噪声差异是量化的，而不是纯粹用看的。示波器在获取数百万个模数转换后
的数据点，然后进行压缩，显示在显示屏幕的像素中。选择怎样以看得到的方式压缩数据，
怎样获得辉度等级，是一个非常复杂的过程。某些方法可能会把重要的数据平滑化，其他方
法可能会过分显现噪声尖峰。也就是说，可视表示方法会受到怎样栅格化轨迹的影响，而这
和实际存在的噪声一点儿关系没有。噪声必须是测量出来的，而不是用眼睛看出来的。`

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