模擬示波器與數字示波器
2013-03-02
廿世紀四十年代是電子示波器興起的時代，雷達和電視的開發(fā)需要性能良好的波形觀察工具，帶寬100MHz的同步示波器開發(fā)成功，這是近代示波器的基礎。五十年代半導體和電子計算機的問世，促進電子示波器的帶寬達到100MHz。六十年代美國、日本、英國、法國在電子示波器開發(fā)方面各有不同的貢獻，出現帶寬6GHz的取樣示波器、帶寬6GHz的多功能插件式示波器標志著當時科學技術的高水平，為測試數字電路又增添邏輯示波器和數字波形記錄器。模擬示波器從此沒有更大的進展，開始讓位于數字示波器，英國和法國甚至退出示波器市場，技術以美國領先，中低檔產品由日本生產。
二、數字示波器獨領風騷
八十年代的數字示波器處在轉型階段，還有不少地方要改進，美國的TEK公司和HP公司都對數字示波器的發(fā)展作出貢獻。它們后來甚至停產模擬示波器，并且只生產性能好的數字示波器。進入九十年代，數字示波器除了提高帶寬到1GHz以上，更重要的是它的全面性能超越模擬示波器。出現所謂數字示波器模擬化的現象，換句話說，盡量吸收模擬示波器的優(yōu)點，使數字示波器更好用。
數字示波器首先在取樣率上提高，從最初取樣率等于兩倍帶寬，提高至五倍甚至十倍，相應對正弦波取樣引入的失真也從100%降低至3%甚至1%。帶寬1GHz的取樣率就是5GHz，甚至10GHz。
三、數字示波器要有模擬功能
模擬示波器用陰極射線示波管顯示波形，示波管的帶寬與模擬示波器的相同，亦即示波管內的電子運動速度與信號頻率成正比，信號頻率越高電子速度越快，示波管屏幕的亮度與電子束的速度成反比，低頻波形的高度高，高頻波形的高度低。利用熒光屏的亮度或灰度容易獲得信號的第三維信息，如用屏幕垂直軸表示幅度，水平軸表示時間，則屏幕亮度可表示信號幅度隨時間分布的變化。這種與時間有關的熒光余輝（灰度定標）效應對觀察混合波形和偶發(fā)波形十分有效。模擬存儲示波器就是這種專用示波器的代表產品，最高的性能達到800MHz帶寬，可記錄到1ns左右的快速瞬變偶發(fā)事件。
四、數字熒光示器
去年著名電子示波器制造商TEK公司首先推出數字熒光示波器兩種系列TDS500（單色）和TDS700（彩色），具有500MHz-2GHz帶寬，取樣率最高2GHz，最多4通道輸入，屬于中高檔數字示波器，價位在10,000美元以上。今年生產一種TDS3000系列數字熒光示波器，起價只3,000美元，帶寬500MHz ,取樣率最高5GS/s，受到用戶的歡迎。另一家專門生產數字示波器的LeCroy公司，今年也推出一種數字余輝示波器，名稱雖有別于數字熒光示波器，它們的功能實際上是相同的。Waverunner系列的帶寬500MHz，取樣率500MS/s，最多4通道輸入，起價5,999美元。
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