數(shù)字示波器與數(shù)字化儀的對(duì)比分析

數(shù)字化儀和ADC的基礎(chǔ)是ADC。對(duì)較慢的甚高分辨率的應(yīng)用，Σ-Δ轉(zhuǎn)換器可提供20位以主的分辨率，即1ppm。當(dāng)然，噪聲和放大器非線性會(huì)迅速降低性能至16位以下，即使這樣，16位分辨率也比8位分辨率的示波器高出256倍。

典型的20MS/s數(shù)字化儀具有0.5%基本精度，68dB共模抑制比(CMRR)。12位分辨率。相對(duì)地，有代表性的100MHz、8位DSO的通道隔離指標(biāo)是在0-20MfZ時(shí)大于40dB，精度是1.5%。

數(shù)字化儀采用有限帶寬濾波器，輸入時(shí)最適于時(shí)域或頻域使用。使用突變的帶通產(chǎn)帶阻濾波器，例如切比雪夫?yàn)V波器非常有效地減少混疊，但在時(shí)域引人振鈴。

在頻域內(nèi)與濾波器有關(guān)的誤差可修正，從而獲得精確的頻譜。突變較慢的貝塞爾濾波器在時(shí)域具有好得多的信號(hào)特性，無(wú)需修正，但不能完全抑制混疊。

示波器作為數(shù)字化儀使用

最快的示波器和數(shù)字化儀通常都采用并行的閃速轉(zhuǎn)換器和8位的分辨率。8位或256級(jí)數(shù)字化足夠表達(dá)一個(gè)比較平滑和容易了解的波形顯示。因此，為何不用DSO作為數(shù)字化儀，特別對(duì)于高速信號(hào)，兩種儀器都難以獲得8位以上的分辨率。

事實(shí)上，這樣做的結(jié)果是滿意的，但是也有例外。示波器是非連續(xù)采集儀器而數(shù)字化儀可以不是那樣。示波器捕獲信號(hào)后再捕獲更多信號(hào)之前要有地方放置數(shù)據(jù)，除非采用類似電視幀速率的連續(xù)波形采集把數(shù)據(jù)存人像素映像。這樣的采集和等效顯示率很高，但數(shù)據(jù)格式使進(jìn)一步的外部分析數(shù)據(jù)量非常巨大。

除上述特殊處理外，示波器只能以很低速度連續(xù)采集和顯示信號(hào)。數(shù)字化儀可獲得連續(xù)的100MS/s或更高的吞吐率，只受存儲(chǔ)器總線速度的限制。例如一種PCI總線的數(shù)字化插卡，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到100MB/s，PCI總線可工作至66MS/s(132MB/s)。

示波器的吞吐率受較慢、低的I/O能力的數(shù)據(jù)處理速度的限制。速度較慢的數(shù)字化儀和數(shù)據(jù)記錄器可將數(shù)據(jù)直接寫人硬盤，存檔幾GB的數(shù)據(jù)，而示波器一般最高只有16MB。如果從另一方面看數(shù)據(jù)傳輸率，許多應(yīng)用只需要捕捉偶發(fā)性數(shù)據(jù)，但這些突發(fā)信號(hào)可能很接近。這時(shí)快速地傳輸數(shù)據(jù)記錄就十分重要，這類信號(hào)有高重復(fù)脈沖頻率(PRF)的掃描雷達(dá)、時(shí)間分辨的超聲聲納、飛行時(shí)間的質(zhì)譜儀、以及核子計(jì)數(shù)等應(yīng)用。