示波器波形展现了实在的电子信号。在评价示波器功能时，可以调查它显现与方针信号形状相同的波形的才干。假定示波器具有满足的根本技能指标——例如带宽、采样率和等频率响应，示波器应当显现粗波形仍是细波形更好一些？这个问题的答案与大部分工程学问题相同：“视具体情况而定”。
现在咱们研究一下示波器和信号的特点，这些特点有助于用户确认是粗波形仍是细波形。两个要害特点可运用户了解他们的示波器显现方针信号的才干，分别是更新速率和噪声。
更新速率对波形粗细的影响
更新速率表明示波器在 1 秒钟内收集、处理与显现的波形数目。更新速率越高，示波器就能更迅速地显现被测信号。更新速率越低，示波器就会花费更长时刻显现与特定波形相关的细节。现在，示波器的更新速率规模是在每秒钟 100 万个波形到几秒钟 1 个波形。只需更改示波器的设置，同一款示波器就能显现不相同的速率规模。更新速率会遭到多个示波器设置的影响，包含更改收集存储器的深度，这会对存储器深度带来极大影响。
让咱们看一个简略示例。图 1 的上半部分显现了两款闻名厂商出产的带宽持平的示波器，示波器继续运转并与完全相同的 10 MHz 正弦波衔接。其间一款示波器显现了较粗的波形，另一款显现了较细的波形。这会导致丈量值的不同。哪一种愈加准确？两款示波器的最大差异之一便是更新速率。运用相同的设置，其间一款示波器的更新速率为每秒钟 100 万个波形，比另一款示波器的更新速率快 16,000 倍。
这一点对波形有何影响？图 1 的下半部分显现了当敞开无限余辉时，衔接同一个信号的两款示波器会怎么显现。两款示波器都会构建更长继续时刻的图画。10 秒钟后，示波器显现了相同的波形形状与波形粗细。在这种情况下，数据速率更高的初始示波器可以显现更粗的波形，更明晰地体现每个示波器的显现内容。经过敞开无限余辉，咱们可以快速进行评价。
图 1. 两款具有平等带宽和近似噪声的示波器衔接到同一个信号。两款示波器的噪声相似。上面截图显现了 Tek DPO5104A，它具有极窄的波形，供给更多细节。Agilent DSOX4104A 显现的波形较宽。为什么有这种差异？原因在于更新速率。
敞开无限余辉并等候 10 秒。两款示波器显现相同粗细的波形。安捷伦示波器的更新速率为 100 万个波形/秒，而 Tek 示波器在惯例形式下的更新速率仅为 60 个波形/秒。波形粗细与示波器向初始信号中增加的噪声数量有关。
图中文字中英对照
Both scopes are connected to the same signal, with the same settings
Now with infinite persistence turned on. 两款示波器衔接到同一个信号，选用相同的设置
现在敞开无限余辉。
示波器噪声对波形粗细的影响
示波器丈量的精度怎么？一般从水平常基的视点看，示波器的丈量精度极高，但从笔直时基的视点上看，精度就会明显下降。原因是什么？一个首要原因是噪声对丈量带来的搅扰。示波器生成的内部噪声与被测信号耦合，由此形成信号卷积，噪声在接连样本中进行数字化、存储、处理和显现。示波器的模数转换器无法区别由示波器发生的噪声和由实践方针信号发生的噪声。可是，您可以运转一个简略的测验，以确认您的示波器对信号增加了多少噪声。采纳特定的设置组合，快速确认您的示波器将会发生多少噪声，并对两款示波器进行简略比照。
图 2. 更新速率相同的两款示波器衔接到同一个信号。两者所显现的波形粗细大为不同。原因安在？4 GHz 示波器的噪声高于 500 MHz 示波器。粗细不同的原因在于噪声。
图中文字中英对照
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Both scopes are connected to the same signal, with the same settings 4 GHz bandwidth 500 MHz bandwidth |
两款示波器衔接到同一个信号，选用相同的设置 4 GHz 带宽 500 MHz 带宽 |
图 2 显现了两款示波器正在检查同一个 10 MHz 正弦波。其间一个示波器显现了更粗的波形。依据前文的示例，示波器是否由于具有更快的更新速率才干显现更粗的波形？答案是否定的。两款示波器在敞开无限余辉时具有相同的更新速率，其间一款示波器仍将显现更粗的波形，而另一款则是显现较细波形。差异在于，其间一款示波器的噪声远远高于另一款示波器，噪声差值会生成更宽的信号。其它的噪声源包含坐落测验设置中的有源和无源探头。有源探头一般运用示波器通道中的 50 Ω 信号途径，这些途径的噪声低于 1 MΩ 信号途径。
怎么快速了解某个示波器会发生多少噪声？大部分示波器厂商会对特定类型进行噪声表征，并在产品技能资料中包含这些数值。假如厂商未供给，您可以自动请求或自行查找。几秒钟即可完结丈量。
断开一切输入端与示波器前端的衔接，将示波器设在 50 Ω 输入途径。您还可以在 1MΩ 途径上测验。启用适量的收集存储器，100Kpts 至 1Mpts 就满足了。示波器启用无限余辉，丈量波形的高度。波形越粗，示波器发生的内部噪声就越多。示波器在每个笔直设置中具有共同的噪声质量。您可以经过调查波形粗细检查噪声，还能凭借电压 AC 真有用值丈量来量化噪声，以进行更多的剖析。把笔直设置更改为更简略灵敏的数值——100 mV 至 10 mv/格——您就可以看到噪声依照全量程笔直数值的百分比增加，如图 3 所示。
图 3. 快速表征示波器的噪声。断开一切输入端。针对每个笔直设置中的通道进行 Vrms AC 丈量。
假如初始信号过窄，那么示波器就会下降噪声并显现较窄波形，可生成更好的视图和丈量成果。更改您的示波器设置以下降带宽，由此消除了可导致信号过窄的宽带噪声。示波器厂商采纳各种办法下降示波器固有噪声，例如求均匀值、高分辨率形式、带宽约束。噪声缓解设置十分合适那些具有低噪声的示波器。
方针信号
方针信号既可以具有低噪声也可以具有很高的噪声。有时很难确认示波器上显现的信号噪声来自于方针信号仍是示波器的内部噪声。当示波器的 ADC 进行信号数字化时，ADC 无法区别信号噪声与示波器内部噪声。它保存 ADC 输出信号并显现相关数值。较粗波形能否表明您的测验信号或示波器？有几种办法可以获得回答。首要，运用前文说到的办法对示波器的内部噪声进行快速评价。估计在每个采样点上增加这种误差。敞开无限余辉，检查波形形状是否变粗或许不变。
风趣的是，无限余辉还能展现示波器噪声对方针信号有何影响。对已知波形进行快速测验，调查示波器的波形在正常显现形式和无限余辉形式下有何不同，由此简略了解一下示波器的噪声和更新速率。如图 4 所示，具有高噪声、低更新速率的示波器一开始会显现细波形，当敞开无限余辉时，它会生成粗波形。具有高噪声、高更新速率的示波器将会当即显现一个粗波形——不管被测信号是窄仍是宽。具有低噪声、低更新速率的示波器一开始会显现细信号，当敞开无限余辉时，信号坚持不变或许变粗（假如方针信号也发生噪声）。具有低噪声、高更新速率的示波器一开始会正确显现方针信号，当敞开无限余辉时，已显现波形的粗细坚持不变。
图 4. 启用扩大数学函数在波形上方笔直缩放，用户经过检查笔直规模包络即可确认信号的噪声巨细。
图中文字中英对照
Vertical zoom shows total noise height 笔直缩放可以显现整个噪声高度
均匀值形式一般经过下降噪声使波形变细。均匀值形式可使示波器进行接连收集，对每个已捕获的点求均匀值，如图 5 所示。这种办法经过屡次收集求取噪声均匀值，可以下降示波器全体噪声。均匀值权衡包含：均匀值法还会求取方针信号值的均匀值，而且仅针对重复信号。
高分辨率形式可以下降噪声，使波形更明晰地显现被测信号，如图 5 所示。该形式既支撑重复信号，也支撑单次捕获信号。在高分辨率形式中，示波器对附近样本求均匀值，因此可以下降全体噪声。高分辨率形式需求权衡的一点是：示波器有必要对样本求均匀值，由此得到的均匀采样点的呈现频率会低于比初始采样点。这会下降有用采样率和全体带宽。
图 5. 均匀值形式适用于重复信号，明显下降噪声，可获得准确的窄波形。
图中文字中英对照
Averaging (n=4) 均匀值（n=4）
您是否还在考虑细波形和粗波形的好坏？您现在具有必定的专业知识和技能，可以挑选一款更忠诚再现您的方针信号波形的示波器。或许，您现已选定某款示波器，您可以使用这些办法确认示波器怎么显现被测信号的细波形或粗波形。
