手持式示波表是一種便攜式的測量儀器，用于觀察和測量電信號的變化。它具有小巧輕便的特點，方便攜帶和使用。通常具備高頻率響應(yīng)、多通道輸入和觸發(fā)功能，適用于現(xiàn)場維修、故障排除和電子設(shè)備測試等應(yīng)用。它是工程師、技術(shù)人員和電子愛好者常用的工具之一。
手持式示波表在電子領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。它可以用于電子設(shè)備維修、電路調(diào)試、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等各個階段。無論是在實驗室、生產(chǎn)線上還是在野外環(huán)境中，都能有效地幫助工程師快速定位和分析問題。
我們對手持式示波表進(jìn)行了分析，并對其進(jìn)行了一些性能測試。以下是本次測試的一些結(jié)果及分析。
1.基本參數(shù)
基本參數(shù)包括測量精度、帶寬、采樣率等。實驗發(fā)現(xiàn)，該示波表的測量精度適中，可以滿足絕大部分應(yīng)用場景的需求；帶寬也比較寬，高達(dá)100MHz，因此可以滿足大部分高頻信號的測量需求。而采樣率方面則略有欠缺，最高只有100MS/s，因此在測試高速信號時需要謹(jǐn)慎處理。
2.響應(yīng)速度
通過測試響應(yīng)速度以及采樣速率發(fā)現(xiàn)，手持式示波表的響應(yīng)速度非常快，能夠?qū)焖僮兓男盘栠M(jìn)行準(zhǔn)確的測試和分析。最大采樣速率為100MS/s，對于一般應(yīng)用而言已經(jīng)足夠。
3.垂直靈敏度
實驗發(fā)現(xiàn)，其垂直靈敏度較高，能夠準(zhǔn)確地捕捉到微弱的信號變化。我們測試了不同電壓范圍內(nèi)的垂直靈敏度和誤差，發(fā)現(xiàn)手持式示波表能夠準(zhǔn)確測量0.1V至50V范圍內(nèi)的電壓信號，誤差在2%以內(nèi)。
4.水平靈敏度
水平靈敏度是指示波表對時間的分辨率，對于高速信號的測試非常重要。實驗發(fā)現(xiàn)，水平靈敏度較高，能夠?qū)焖僮兓男盘栠M(jìn)行精細(xì)的分析。我們測試了不同時間范圍內(nèi)的水平靈敏度和誤差，發(fā)現(xiàn)能夠準(zhǔn)確測量100ns至10s范圍內(nèi)的時間信號，誤差在2%以內(nèi)。
5.存儲能力
存儲能力對于長時間測試和數(shù)據(jù)分析非常重要。我們測試了存儲能力和數(shù)據(jù)傳輸速度，發(fā)現(xiàn)手持式示波表的存儲能力較好，可以存儲2000個數(shù)據(jù)點。數(shù)據(jù)傳輸速度也比較快，數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到了500k/s。
手持式示波表在實驗中表現(xiàn)良好，測試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的水平。由于本實驗的測試范圍相對較寬，覆蓋了各項基本參數(shù)。
手持式示波表主要功能有：
1.協(xié)議解碼
根據(jù)波形顯示進(jìn)行串行總線手動解碼既耗時又容易出錯。在這一相對簡單的I2C信號中，可能有問題存在。您能輕松找到這個問題嗎?甚至還能說出該信號代表什么嗎?要對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行手動解碼，需尋找到包頭、數(shù)據(jù)位及包尾。利用時鐘狀態(tài)(黃色)對所有數(shù)據(jù)信號狀態(tài)(藍(lán)色)進(jìn)行對照確認(rèn)，然后將其轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)值。
在此將手動解碼與自動解碼示例進(jìn)行比較。只需定義時鐘和數(shù)據(jù)處于哪些通道上以及定義用于確定邏輯值(“1”和“0”)的閾值，就可以讓設(shè)備獲悉正通過總線傳輸?shù)膮f(xié)議。在一瞬間，就可對串行數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將其顯示出來，說明總線波形顯示中的起始位、地址位、數(shù)據(jù)位和結(jié)束位。對I2C總線而言，地址值和數(shù)據(jù)值能夠以十六進(jìn)制方式顯示，或以二進(jìn)制方式顯示。
2.網(wǎng)絡(luò)分析儀
需測量回波損耗(Sdd11)或插入損耗(Sdd21)，但卻沒有TDR或VNA，怎么辦?您可用高帶寬示波器進(jìn)行一些近似于網(wǎng)絡(luò)分析的測量，盡管這樣做好像有些超出其使用范圍，而且肯定有某些局限。傳統(tǒng)的頻率響應(yīng)時間測試涉及對快脈沖的測量以及對響應(yīng)FFT的查看。除這種測量外，您還可以通過一些相當(dāng)基礎(chǔ)的設(shè)置來測量回波損耗和插入損耗。
例如，一些高速標(biāo)準(zhǔn)包括有這樣的測量，一長串邏輯值“1”后接一長串“0”。這構(gòu)成一種穩(wěn)態(tài)條件或低頻狀態(tài)。然后，測試圖案變?yōu)闀r鐘或1010圖案，又稱為奈奎斯特圖。對前后電壓電平進(jìn)行比較，得到一個標(biāo)稱插入損耗值。可采用更先進(jìn)的技術(shù)以及自定義信號激勵來提取其他詳細(xì)信息。
3.在DVD驅(qū)動器上播放影片
大型LCD屏幕還可用作什么呢?可以肯定的是，您可以在設(shè)備上觀看信號完整性分析指南，但更令人高興的是，您還可以觀看最近的電影(但是還不能觀看3D視頻)。
4.濾波
您是否需要用高帶寬示波器測量低頻信號但又不想有高頻噪音?許多示波器都具有數(shù)字信號處理功能，可進(jìn)行濾波，包括低通濾波。下一次，您想在您12GHz示波器上測量100MHz時鐘時，可使用帶寬限制功能，以得到更佳的信噪比和更精確的測量值。
5.寬帶雷達(dá)測試
早已具備FFT功能。隨著雷達(dá)和其他寬帶RF系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)字領(lǐng)域，現(xiàn)在示波器已具備瞬態(tài)或?qū)掝l帶寬RF信號分析功能。您可以對無外部降頻轉(zhuǎn)頻器的寬帶雷達(dá)、高數(shù)據(jù)速率衛(wèi)星鏈路或跳頻通信系統(tǒng)執(zhí)行脈沖分析、數(shù)字解調(diào)和EVM測量。
6.改善垂直分辨率
大部分示波器的A/D分辨率為8個比特。用不同的采集模式，可按如下所述，通過求相鄰采樣的平均值來提高垂直分辨率。那么，通過求平均值和采用高分辨率模式可將分辨率提高多少呢?理論上講，增加值為0.5Log2N，其中N為相鄰采樣的平均數(shù)。
實際情況是，2個字節(jié)的存儲深度限制了這一增加。兩個字節(jié)為16位。保留其中一位作為符號位，剩余的15位用作數(shù)據(jù)數(shù)值。舍入誤差使第14位和第15位成為隨機值，從而使實際限值變?yōu)?3位。因此，改善可從約六個有效位開始，用高度過采樣時可增至約13位。
7.基于示波器的信號發(fā)生器
由于許多示波器都裝有計算機I/O端口，比如USB端口或以太網(wǎng)端口，因此可使用這些端口來生成測試信號。只需下載合適的軟件(可在許多標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)的網(wǎng)站上查找到)來激活測試模式，您就擁有了一臺信號發(fā)生器。
8.測試文件
如果您想像大多數(shù)人那樣在示波器上進(jìn)行分析，則可能還需要有一些測試文件。了解許多集成軟件分析工具中的測試報告功能，可為您節(jié)約一些時間。想要更高效，您可以通過遠(yuǎn)程控制儀表指令自動化分析和測試報告的操作。即便是基本型示波器也具備針對文件的省時功能，比如“保存全部”功能，只需按下一個按鈕，即可保存截圖、波形數(shù)據(jù)和設(shè)置文件。
9.智能檢索
沒有正確的檢索工具的話，要在很長的波形記錄中找到您感興趣的事件可能會很耗時。如今，記錄長度日漸超過100萬數(shù)據(jù)點，要定位您的事件可能意味著需要瀏覽成千上萬個信號活動屏。用軟件搜索工具可簡化對長記錄的瀏覽。甚至有前置面板控制器，使您可快速進(jìn)行縮放和平移操作，就像用DVR看視頻一樣。還可順便自動標(biāo)注每個定義事件的發(fā)生情況，以便在各事件之間快速移動。
10.觸發(fā)
觸發(fā)功能可在信號中的正確點進(jìn)行同步水平掃描，對明確的信號檢定而言。觸發(fā)控制器允許您穩(wěn)定重復(fù)波形并捕捉單次觸發(fā)波形。
手持式示波表是一款性能穩(wěn)定、使用方便且具有較高性價比的測量工具。在未來的發(fā)展中，將會繼續(xù)發(fā)揮其穩(wěn)定的性能，為廣大用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的測量服務(wù)。
