以下文章来源于硬件精选笔记 ，作者DTDZ

示波器测量信号的精度和准确性主要取决于示波器的四大参数：带宽、采样率、存储深度和波形捕获率，示波器的价格也主要取决于这些参数的高低。那你都了解他们是什么含义吗？

图1 示波器的四大参数

①带宽

示波器的带宽表示示波器所能准确测量信号的最高频率，但此时的信号幅值其实已经衰减到原信号幅值的0.707倍了，因此在选择带宽时，一般让示波器的带宽至少是被测信号频率的5倍。带宽越宽所能测量的信号的频率也就越宽。

如果我们用带宽是100MHz的示波器去测量频率同样为100MHz的方波信号时，会发生什么呢？

其实测量到的波形会变成正弦波，我们都知道方波其实是由正弦波（基波）加上它的奇次谐波分量所组成的，公式如下：

图2 方波的表达式

图3 方波由基波加正弦波组成

从公式可以看出，正弦波（基波）的频率与方波的频率一致都为100MHz，而3次谐波、5次谐波的频率依次为300MHz、500MHz，而示波器的频率只有100MHz，因此只能准确的测量到基波（也就是正弦波），从而使的测到的波形严重失真。

②采样率

采样率是指示波器每秒采集的样本数量，单位通常是Sa/s（采样次数每秒）或GS/s（十亿次采样每秒）。根据香农定理，为了避免波形混叠，采样率应该大于被测信号频率的两倍。在实际应用中，采样率至少需要大于带宽的两倍，以确保能够捕捉到信号的所有细节。

采样率越大，相同时间采集到的样本点数量也就越多，下图展示了不同的采样率对采集到的波形的影响。

图4 不同采样率对采集到的波形的影响

图4中黑色的点代表采样点，蓝色的线代表采样得到的波形，可以看出：采样率越高，采集的点越多，得到的波形越接近真实的波形。

③存储深度

存储深度表示示波器能够存储的采样点数量，单位通常是Mpts（百万点）。存储深度与记录时间长度和采样率有关，存储深度=捕获时间长度×当前采样率。

图5 示波器的存储深度

按照图5所示，如果此时示波器的采样率为2.5GS/s，选择存储深度为最大10M，则在这种设置下，示波器所能存储波形的时间为：t=10M/2.5G=4ms（注：1G=1000M），也就是此时示波器只能采集4ms的波形。这还是在选择最大存储深度的情况下，显然这不符合我们的实际测试需求。实际上，2.5GS/s是这个示波器的最大采样率，而实际的采样率示波器会根据时间进行自动的调整，如下图所示的示波器此时的采样率为25M次/秒。

图6 示波器的实际采样率会根据时间进行自动调整

存储深度越大，则在相同的时间里，就可以设置更高的采样率，从而使采集的波形更精确。如果采样率设置为一个定值，那么我们容易知道，当存储深度越大，就可以存储更长时间的波形。如下图所示，触发点一般在示波器最上方的中间位置，在前一篇文章的屏幕详解里已经做过了介绍，存储深度越大，触发点前后的波形就越长。

图7 示波器存储深度

④波形捕获率

波形捕获率是示波器每秒钟重构波形的次数。当示波器采集到样本点后，就需要对这些样本点进行波形重构，也就是将采集到的点重构成连续的波形。在这个重构的过程中，示波器是不采集信号的，因此就会漏失掉在波形重构期间的数据点。波形捕获率越高，说明每秒钟重构波形的次数越多，波形重构的时间也就越短，漏失掉的数据点也就越少。被测信号中的偶发异常信号就越容易被捕捉到，如下图所示。

图8 低的波形捕获率更难采集到偶发异常信号

不同价格的示波器主要是受这四大参数高低的影响，除此之外，还受到示波器测量通道数量（一般为2通道或者4通道）、有无内置信号源等的影响。

关键词:示波器 参数 带宽

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来 源：硬件精选笔记

编辑：清风

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