示波器

R&S 所有数字示波器系列均支持带宽升级。除RTO系列外，所有其他型号的示波器的带宽升级均为软件升级，在客户端现场即可完成。RTO系列升级至4GHz以下时也是软件升级，但如果要从其他带宽升级至4GHz或6GHz时，涉及硬件更新，需将仪器返回至R&S维修中心进行升级并校准。

示波器存储深度的选择取决于测量所需的最大波形样点数，即记录长度。而记录长度=采样率×采集时间。例如：如果以10GSa/s采样率采集100us时长的信号，则对应1MSa的记录长度。即需要数字示波器的存储深度大于等于1MSa。

示波器测量电信号的电压电平随时间发生的变化。示波器屏幕可用作图形显示，纵轴 (Y) 显示电压电平，横轴 (X) 显示时间。屏幕上的曲线表示信号波形，显示电压电平随时间发生的变化。现代数字示波器通过数字化处理将信号电压转换成一系列数值（采样点），以便提供数字信号处理的优势。数字示波器上显示的此类数字化波形可分析幅度、频率、上升时间、时间间隔、失真和其他多种特性。大部分示波器具有多个通道，每个通道可以并行处理单独信号。示波器还能够测量任何可以转换成电信号（表示当前信号强度）的信号，例如声音或其他振动信号。

一般而言，经济型数字示波器（RTH、RTC、RTB）一般应用于嵌入式设计测试，需要配合高阻无源探头使用，所以仅有1MΩ高阻耦合。高端数字示波器（RTP）一般应用于高速数字信号或者RF测量，需要使用高带宽有源探头或者同轴线缆探测信号，所以仅有50Ω阻抗耦合。中端级别示波器（RTM、RTA、RTE、RTO）可用于各类探测环境，所以会同时配备1MΩ和50Ω阻抗耦合。当然，R&S也提供50Ω转1MΩ 和1MΩ转50Ω阻抗转接头，以丰富示波器的使用环境。

波形捕获率又称为波形刷新率，它是指示波器每秒钟能够捕获或在屏幕上更新显示的波形数量。由于数字示波器需要花费大量的资源进行波形样点的存储、处理与显示，使得数字示波器存在显著的盲区，进而会漏掉很多波形，无法做到100%波形的捕获。当示波器具备更高波形捕获率时，示波器的可视区占比就更高，盲区更小，抓取偶发异常信号的概率也就更高。R&S示波器目前具备业内最高的波形捕获率。

奈奎斯特采样定律要求采样率为信号最高频率的2倍以上，而被测信号的最高频率是受示波器带宽影响的。由于数字示波器的频响（一般为高斯频响或最大平坦频响）无法做到理想的砖墙式频响。所以，大于示波器带宽的信号高频成分一样会被示波器捕获到（只是幅度会被压缩）。如果示波器的最高采样率仅为带宽的2倍，则会造成这些高频成分的混叠。所以一般数字示波器配备的最高采样率会是带宽的2.5倍以上。对于一般用户而言，首要考虑因素是示波器带宽，当带宽足够时，厂家配置的最高采样率对于实际信号的采集都是足够的。

数字示波器在全部通道都打开时，每个通道都有相应的ADC芯片进行采样，并将样点存储在每个通道所对应的内部存储中。而当某些通道关闭后，正常情况下，它的ADC和内存就闲置下来。而一旦示波器工作在交织模式下，关闭通道的ADC芯片也会被激活，它会与开启通道的ADC一起工作，从而实现翻倍的采样率。与此同时，关闭通道的内存也会被开启通道复用，使得存储深度也翻倍。通常，示波器的通道1、2为一组，通道3、4为一组，每组之间可以进行ADC交织和存储复用。R&S某些型号的示波器也可以做到4通道之间的交织与复用。

探头是否通用需要根据探头的不同类型而定。一般而言，接口为通用BNC型的无源探头可以在任何一台示波器上使用。不同品牌的无源探头和示波器配合使用之前，需要注意衰减比设置和探头补偿。而有源探头由于需要示波器接口进行供电，而各品牌示波器的供电接口设计并不统一，所以，一般无法通用在不同品牌示波器上。R&S提供基于其他品牌有源探头的转接头，因此，某些其他品牌的有源探头同样也可以在R&S示波器上使用。

示波器带宽的选择取决于被测信号的类型和最大频率等信息。一般而言，如果被测信号为时钟或50%占空比的方波，一般遵循五倍法则，即所需示波器带宽为信号基频的5倍。如果是正弦波，则3倍于信号频率亦可。同时，也可以通过被测信号的最快上升时间来确定所需示波器带宽，当示波器上升时间小于等于信号上升时间的1/3或1/5时，该示波器带宽是足够的。

如果能够确定示波器的220V三孔供电电源中的GND孔是接地良好的话，示波器在使用时是不需要额外接地的，也就是说示波器通过供电接地即可。如果供电电源接地不好或者没有接地，则最好使用导线将示波器前面板上的香蕉头接地孔或外壳与试验台接地排连接，确保良好的接地。

R&S示波器主机的标配质保是3年，探头等附件的质保是1年。如果需求，您也可以联系厂家购买1年或2年延长质保服务。

选择具有高波形捕获率的示波器。这可以确保仪器 迅速响应，能够可靠迅速地捕获信号故障。

要确保高测量准确度，选择输入灵敏度“真正”达 到1 mV/div的示波器。 大部分示波器只有使用软件放大或限制带宽，才能 达到此水平的输入灵敏度。即使在1 mV/div或更低 条件下，罗德与施瓦茨示波器也能在整个测量带宽 内展示信号的实际采样点。

垂直分辨率越高，波形越清晰，进而显示更多的信 号细节和更精确的分析结果。罗德与施瓦茨示波器 具有低噪声前端和高精度模数转换器，可为用户提 供更高的垂直分辨率。

采样率越高，波形分辨率越好，显示的信号细节也 越多。

关键因素在于待测信号的频率。示波器带宽决定可测量的最大频率。经验法则表明，示波器带宽应为待测频率的三到五倍。另外，选择合适的示波器时，测量应用场景也非常重要。罗德与施瓦茨的示波器产品组合包括通用测量解决方案以及符合特定行业标准的解决方案。这包括：

- 入门级示波器，带宽介于 50 MHz 至 1 GHz，满足入门教学和专业应用的预算需求，并提供全面的更新功能；此类示波器包括 R&S®RTC1000与我们联系。

- 通用台式示波器，具备深存储和智能分析选件，例如使用波特图的频率响应分析选件；此类示波器包括 R&S®RTB2000与我们联系。

- 高性能示波器，带宽高达 16 GHz，具备实时去嵌、快速波形捕获率、低噪声和独特的高性能数字触发功能；此类示波器包括 R&S®RTP与我们联系。

示波器的触发设置决定示波器开始捕获信号的时间。示波器触发功能的基本概念是，部分输入信号会被馈入比较器电路。一旦波形的电压达到预先定义的触发条件（例如，电压超过阈值），数据采集将启动。示波器触发功能还可以在屏幕上将重复信号显示为正弦波等固定波形。

借助数字触发，可以在模数转换器后触发已经数字化的数据。这会产生极低的触发抖动，且触发功能始终利用完整的示波器带宽。这还支持可调触发迟滞等强大的触发功能。

采样率是数字示波器每秒可捕获的采样点（离散值）数量。采样率决定所捕获波形的水平分辨率。因此，采样率界定示波器可记录的信号细节情况。例如，如果采样率较低，示波器无法测量快速变化的信号的所有细节。

1. 对于矩形时钟信号等非正弦波形，示波器带宽应至少为时钟信号基频的 3 倍以支持解码或调试，或至少为时钟信号的 5 倍以支持一致性测试。

2. 对于非周期信号，必须考虑上升时间 (t_r)，即信号的最快/最陡边沿。在这种情况下，所需的最小示波器带宽 f_BW 可以根据 f_BW = 0.5/f_r 进行估计。

带宽是最重要的示波器特性。带宽单位为赫兹，代表示波器可精确测量的频率范围。从技术角度而言，示波器带宽相当于示波器前端输入放大器（具有低通特性）的模拟带宽。带宽定义为输入信号衰减 3 分贝 (dB) 时的频率，相当于信号幅度大约降低至原始值的 70.7%。这意味着示波器无法准确测量此频率或更高频率的信号。

现代数字示波器支持多种特定测量和应用，以排查电路故障或查看所捕获信号的质量。例如，示波器支持串行总线触发和解码以进行调试和一致性测试（如 USB 或以太网一致性测试）、抖动测量、使用波特图功能的频率响应分析、 功率电子测量、混合信号设计的数字信号分析、EMI 分析和 汽车电子雷达调试。

示波器测量电信号的电压电平随时间发生的变化。示波器屏幕可用作图形显示，纵轴 (Y) 显示电压电平，横轴 (X) 显示时间。屏幕上的曲线表示信号波形，显示电压电平随时间发生的变化。现代数字示波器通过数字化处理将信号电压转换成一系列数值（采样点），以便提供数字信号处理的优势。数字示波器上显示的此类数字化波形可分析幅度、频率、上升时间、时间间隔、失真和其他多种特性。

大部分示波器具有多个通道，每个通道可以并行处理单独信号。示波器还能够测量任何可以转换成电信号（表示当前信号强度）的信号，例如声音或其他振动信号。