[摘 要] 数字示波器因具有波形触发、 存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及，本文对影响数字示波器计量准确性的原因进行了分析。
　　[关键词] 数字示波器 带宽 采用速率 上升时间 计量 准确性
　　
　　1.数字示波器原理
　　示波器是一种应用最广泛、最基础的时域测量仪器，可以观测信号的波形全貌，直观显示两个量的函数关系。它能测量信号的幅度、频率周期等基本参数，也能测量脉冲信号的脉宽、占空比、上升下降时间、预冲、上冲和振铃等参数，同时，通过变换还能获取信号的频域信息。数字示波器通常称为数字存储示波器，简称数字示波器，是在模拟示波器的基础上，嵌入微处理器，将被测信号数字化，从而便于根据需要对信号实现存储、处理和控制，再恢复成模拟信号予以显示。
　　2.影响数字示波器计量准确性的几个因素
　　数字示波器的工作是在CPU管理下进行的，信号波形的测量要通过采集、数字化、存储和读出显示等过程过程来实现，其设计思想、功能设置、技术特征和使用方法和模拟示波器都存在较大差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。下面主要浅析数字示波器的几个主要参数:
　　1）区分模拟带宽(重复带宽)和数字实时带宽（单次带宽）
　　带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽(重复带宽)和数字实时带宽（单次带宽）两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术，其重复带宽可以很宽，可达几十或上百吉赫兹，重复带宽也称为等效带宽。单次带宽也称为有效存储带宽，单次采集带宽或实时带宽。数字示波器其Y通道的前端由前置放大器和滤波器组成，其决定的带宽为数字示波器的模拟带宽，而波形显示通常采用插值技术，所以单次带宽由模拟带宽、采样率及波形显示技术共同决定。
　　2）采样速率
　　采样速率是指单位时间内对模拟输入信号的采样次数，常以Sa/s（取样点数/秒）或取样（脉冲）频率（Hz）表示。
　　a.如果采样速率不够，容易出现混迭现象
　　如果示波器的输人信号为一个100kHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50kHz，这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。
　　b.采样速率与t/div的关系
　　采样速率是数字示波器的一项重要技术指标，采样率的高低决定了示波器捕捉信号的能力。最高采样率收A/D变换器速率的限制。在实际测量中，可国家被测信号的带宽来设定扫描时间系数，其上限受最高采样率限制。
　　综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
　　3）数字示波器的上升时间
　　在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。对于一台明确的数字示波器，其上升时间是固定的，取决于Y通道的模拟与数字部分的综合系统特性，同时由于采用的结构、取样技术和内插技术不同，其“带宽-上升时间转换系数”也不同，一般在0.35~0.45之间。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，上升时间还与扫速有关，虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关，而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关。所以正确选择扫速和采样点才能获得可靠测量结果。