數(shù)字示波器 Digital Oscilloscope - 數(shù)字示波器是一種測(cè)量儀器，它以數(shù)字方式而不是模擬方式在屏幕上顯示數(shù)據(jù)。它們很受歡迎，因?yàn)樗鼈兛梢酝瑫r(shí)測(cè)量比模擬同類產(chǎn)品更多的信號(hào)，并且它們往往具有更好的整體信噪比。數(shù)字示波器通過模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。

數(shù)字示波器結(jié)構(gòu)圖

這是一張數(shù)字示波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，整個(gè)硬件架構(gòu)分為四部分：

1. 示波器的模擬前端部分，主要有衰減器和放大器組成；經(jīng)過模擬前端后，信號(hào)被調(diào)節(jié)到合適的幅度，就可以較為理想被ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。放大器決定了示波器的關(guān)鍵指標(biāo)：帶寬，決定示波器能處理的信號(hào)頻率范圍。放大器的另外兩個(gè)作用是垂直偏置和提供匹配電路驅(qū)動(dòng)ADC和觸發(fā)電路。

2. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將輸入波形轉(zhuǎn)化成采樣點(diǎn)，通過將采樣點(diǎn)量化和編碼 存儲(chǔ)在示波器的通道內(nèi)存中，采樣率決定決定示波器時(shí)間相關(guān)測(cè)量的精度。

3. 從模擬前端的輸出另一路連接觸發(fā)電路，當(dāng)輸入信號(hào)波形滿足預(yù)設(shè)的觸發(fā)事件后，時(shí)基會(huì)將觸發(fā)事件發(fā)生的時(shí)刻設(shè)定為初始時(shí)刻計(jì)算接下來采樣點(diǎn)的時(shí)間 最終顯示在屏幕上。

4. 由于示波器的采樣率都很高，每秒幾十G，數(shù)字示波器需要高速緩存來存儲(chǔ)采樣的數(shù)據(jù)，單位存儲(chǔ)空間的實(shí)現(xiàn)成本非常高。目前可以做到每通道2G。

5. 波形的重建和顯示。數(shù)字示波器先把數(shù)據(jù)存在高速緩存，然后由CPU把緩存里的數(shù)據(jù)取出再分析、顯示。

此結(jié)構(gòu)為普通低端示波器結(jié)構(gòu)，而目前高端示波器大多加入ASIC芯片，是德科技示波器使用FPGA等。

數(shù)字熒光示波器 Digital Phosphor Oscilloscope (DPO) - 數(shù)字熒光示波器是傳統(tǒng)模擬示波器的繼承者。它不是模擬顯示器，而是使用高分辨率的數(shù)字屏幕，可以一次顯示許多不同的信號(hào)。數(shù)字熒光示波器和數(shù)字示波器一樣，也可以測(cè)量和記錄電信號(hào)。然而，它們不會(huì)將信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。相反，他們使用陰極射線管（CRT）在屏幕上實(shí)時(shí)顯示信號(hào)。

數(shù)字采樣示波器 Digital Sampling Oscilloscope - 數(shù)字采樣示波器通過將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為發(fā)送到屏幕的數(shù)字值來測(cè)量模擬信號(hào)。由于它以極高的速率進(jìn)行采樣，因此通常可以非常準(zhǔn)確地顯示您正在測(cè)量的任何內(nèi)容。

直接數(shù)字合成器 Direct Digital Synthesizer (DDS) - 許多現(xiàn)代示波器都內(nèi)置有數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，稱為直接數(shù)字合成器。這與外部信號(hào)發(fā)生器的工作方式類似，因?yàn)樗梢陨刹ㄐ?，但它為您省去了需要其他東西的麻煩。

數(shù)字信號(hào) Digital Signals - 數(shù)字信號(hào)使用一系列“開和關(guān)”狀態(tài)來傳遞信息。

數(shù)字存儲(chǔ)示波器 Digital Storage Oscilloscope (DSO) - 數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO) 是一種測(cè)量和記錄電信號(hào)的電子儀器。它將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式并將其存儲(chǔ)在其數(shù)字存儲(chǔ)器中，以便于調(diào)用和分析。數(shù)字存儲(chǔ)示波器是一種先進(jìn)的數(shù)字示波器，允許您手動(dòng)觸發(fā)測(cè)量，然后保存數(shù)據(jù)以供將來使用。它們對(duì)長期分析很有幫助，但沒有同類型的模擬儀器那么靈活。

數(shù)字存儲(chǔ)示波器用于各種應(yīng)用。生物醫(yī)學(xué)工程師使用它們來測(cè)量來自人體的電信號(hào)，例如心跳和腦電波。電信工程師使用 DSO 測(cè)試手機(jī)和其他通信設(shè)備。航空航天工程師用它們來測(cè)試飛機(jī)部件，同時(shí)汽車工程師使用它們來測(cè)試車輛電子系統(tǒng)。設(shè)計(jì)工程師使用 DSO 來驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的性能。

顯示模式 Display Modes - 示波器可以以幾種不同的方式顯示信息。最常見的是數(shù)字和模擬顯示模式，但許多示波器還包括其他類型，如脈沖寬度、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間（靜態(tài)）等。

顯示內(nèi)存 Display Memory - 顯示內(nèi)存是一種示波器內(nèi)存，可讓您進(jìn)行測(cè)量并保存以備后用。大多數(shù)示波器都有某種顯示內(nèi)存，盡管數(shù)量因單元而異。

顯示信號(hào) Display Signals - 顯示信號(hào)是您可以在示波器屏幕上看到的測(cè)量值。它們是實(shí)時(shí)顯示的——它會(huì)隨著新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)而更新它們。

振幅分布 Distribution Of Amplitude - 一種可以告訴您信號(hào)有多少功率的測(cè)量值。它以百分比表示，描述了在任何給定電壓水平下信號(hào)的總功率有多少。

動(dòng)態(tài)范圍 Dynamic Range - 儀器在不給出錯(cuò)誤讀數(shù)的情況下準(zhǔn)確測(cè)量電信號(hào)中小而快的波動(dòng)的能力。動(dòng)態(tài)范圍是示波器精度的關(guān)鍵因素，通常在 1Hz 到 100MHz 之間測(cè)量。

分區(qū)控制 Division Control - 大多數(shù)示波器都可以分區(qū)控制，可以讓您設(shè)置在一個(gè)屏幕上顯示多少數(shù)據(jù)。