在曩昔从事工程学作业时，我从前接手一个研讨项目——把D型光纤浸在酸液池中数小时，表征它的光传输特性。我发现有一个全新的示波器，所以挑选它作为东西。接连两周我都在开发测验夹具和编写软件，因为缺乏经验，我向一位资深工程师寻求协助。工程师提出第一个问题：“你为什么要运用采样示波器来完结这项试验?”这个问题让我感到意外。我开端思索采样示波器和实时示波器有什么差异?两者的运用规模有哪些不同，哪些是可以掩盖的?
实时示波器一般被称为DSO(数字存储示波器)或MSO(混合信号示波器)。现在在售的大部分示波器都是实时示波器。实时示波器的带宽规模从几MHz到几十GHz，价位在几百美元到几十万美元不等。采样示波器一般被称为DCA(数字通信剖析仪)，带宽规模从几十GHz起，首要用于剖析高速串行总线、光设备和时钟信号。跟着带宽的添加，采样示波器和实时示波器开端在多个运用领域中重合。
实时示波器和采样示波器的数字化之路根本相同。输入信号经过示波器的前端信号调理电路，数字化之后保存到存储器，最终在屏幕上显现。可是，两种示波器的根本技能则截然不同。
实时示波器
实时示波器包含触发ASIC技能，答运用户指定感兴趣的事情，例如上升电压阈值、树立和坚持违规或码型触发。惯例收集形式中，当示波器的触发电路观测到这个事情时，示波器将会捕获并保存在触发点附近的接连采样点，并运用已捕获数据更新显现屏。实时示波器可作业在单次捕获形式或接连捕获形式。在单次形式下，示波器依据存储器深度和采样率设置，进行单次收集并显现一组接连样本。在示波器捕获了单条轨道之后，用户可以平移和缩放到恣意感兴趣的事情。在接连运转形式下，示波器接连收集并显现每一个与触发技能指标匹配的条件。可变余辉或无限余辉可使多个已捕获信号掩盖在初始信号上。接连形式答运用户对被测器材进行实时检查。可在单次收集或接连重复收集形式中进行上升时刻或脉宽丈量、数学函数或FFT剖析。大部分带宽低于6GHz的实时示波器包含lMΩ和50MΩ输入，可与多种探头和电缆调配运用。
实时示波器有三个重要的技能指标界说，即：带宽、采样率和存储器深度。在挑选实时示波器时，还需求考虑其它更重要的技能指标。
具有深存储器的示波器具有以下三个显着优势：
1. 深存储器能以特定采样率捕获更长时刻的信号。存储器容量用于确认每次收集可以保存多少个样本，并确认捕获时刻窗口。单次收集所捕获的样本越多，越有或许调查到稀有事情。
2. 深存储器可运用户在较慢时基上坚持较高采样率，以完成更高的精度。例如，运用10Mpts存储器和l0GSa/s采样率，水平轴可以设置为lus/格。假如用户挑选10 us/格的时基设置，示波器将会把采样率降低到之前的1/10运转，以便捕获所需的时刻窗口。具有100Mpts存储器的示波器可运用户坚持较快的10GSa/s采样率，一起捕获10 us时刻窗口。
3. 深存储器支撑更准确的计算丈量和数学运算。经过调查一系列上升沿的时刻距离差错的边缘，FFT和颤动丈量均能从深存储器收会集获益。
采样示波器
采样示波器专为捕获、显现与剖析重复信号而规划。触发才能相同也是针对重复信号而设置。当满意第一次触发条件时，采样示波器将会捕获一组具有时刻距离的非附近样本。示波器推迟这个触发点并开端下一组捕获，并将已捕获的点与第一组样本一起放在显现屏中。在无限余辉形式中重复这项操作，可以创立一个波形，不用进行接连收集。触发与延时是其间的技能要素，用于操控触发之间的时刻分辨率，以完成高丈量精度。因为每次触发仅会捕获和处理几个点，存储器深度不属于要害技能指标。采样率也不是要害技能指标。可是，首个触发条件和下一个触发条件之间的时刻距离精度，这一点才是最重要的。
采样示波器与实时示波器
如前所述，实时示波器的带宽现已超越60GHz，而采样示波器的带宽已达90GHz以上。因而关于大部分数字运用，带宽不再是挑选恰当示波器的快捷之道。但话虽如此，价格依然是首要不同。全装备的采样示波器(50GHz)的价格低于15万美元，而实时示波器的价格挨近40万美元。规划人员必需求确认，实时示波器的超卓灵敏性是否与高本钱相匹配。
噪声和信噪比
采样示波器和实时示波器有许多不同之处。采样示波器具有14位ADC和极宽的动态规模，可以检查从几mV至全量程规模内的信号，无需衰减。因而，采样示波器在不同的V/格垂直轴设置中坚持极低噪声。实时示波器的动态规模被限定在8位，但其有效位数约为6位。受限于信噪比，实时示波器有必要运用衰减器/放大器以正确地显现几mV到几V的信号。这意味着，实时示波器的噪声要高于采样示波器。采样示波器的低噪声使其成为丈量的“最佳规范”。可是，实时示波器不断改进，业已开端缩短两者在信号完整性上的距离。
频率呼应
频率呼应也是用户在挑选实时示波器仍是采样示波器时的考虑要素。一般来说，采样示波器不会运用数字信号处理(DSP)校对技能，其频率呼应会缓慢下降(硬件呼应)，看上去更像是高斯型。实时示波器选用DsP校对本身的频率呼应。例如，Agilent DSOX93304Q在整个通带内运用乎坦频率呼应，这意味着它的增益改动在整个频率规模内不会超越ldB。实时示波器的频率呼应可以改动。一些示波器厂商供给多达5个具有不同特征的呼应。在进行同类产品比较时，平整呼应与高斯呼应可使两个丈量极端不同。例如，高斯滚降会对丈量形成影响并添加码间搅扰。假如信号速度足够快，超出示波器的带宽，那么滚降速度较快的平整呼应会呈现振铃。不管哪种状况，用户有必要了解硬件对丈量的印象。
时钟康复的差异
时钟康复是示波器丈量的要害要素。它支撑构建实时眼图、模板测验和颤动别离。康复时钟是用于丈量比较的参阅时钟。近来，采样示波器彻底依靠硬件进行时钟康复。由此，无论是外部时钟仍是采样示波器供给的内部10MHz时钟，康复体系都简单发生差错。现在这种景象已不复存在。安捷伦采样示波器现可供给根据软件的时钟康复体系，十分适宜进行准确的时钟康复。实时示波器往往运用软件时钟康复，也可以用外时钟。软件时钟康复的优势是不易发生硬件差错，无需考虑数据速率。
除了硬件时钟康复和软件时钟康复的差异之外，用户有必要重视所运用的时钟康复算法。采样示波器运用颤动传递函数(JTF)，实时示波器运用0JTF。与JTF比较，0JTF可以削减更多的低频颤动。因而，实时示波器中的颤动显着低于采样示波器。两种示波器运用相同的传递函数，即可重置颤动数目。采样示波器的功用在最近得到了改进，可以更轻松地进行颤动比较。
何时运用采样示波器或实时示波器
曩昔，采样示波器具有最大带宽和固有颤动，功用远远优于实时示波器。在曩昔十年里，实时示波器现已极大地缩短了两者的功用距离，向需求进行收发信机测验的用户供给灵敏的挑选——运用实时示波器仍是采样示波器。采样示波器依然具有较低颤动和极高动态规模，是在可控的环境内进行表征的抱负东西。假定您的信号可重复或运用实时眼图进行捕获，采样示波器将会真实地描绘信号。
实时示波器具有超卓的灵敏性，使它更具吸引力。假如用户正在进行调试，想要触发难以查找的事情，实时示波器是一个不错的挑选。实时示波器的用户可从很多一致性测验、协议触发与解码、剖析运用软件中挑选自己所需。实时示波器还能丈量单次捕获的颤动，十分适宜剖析毛病本源。大多数规范运用实时示波器进行发射机测验。这意味着，用户需求凭仗实时示波器保证设备的“一致性”。
图1采样示波器与实时示波器相同，供给眼图、直方图和颤动丈量。凭仗高带宽、模块性和低价位，采样示波器要比实时示波器更能习惯制作环境
图2 实时示波器现可供给高达63GHz的带宽，先进颤动剖析运用淡化了实时示波器和采样示波器在研制阶段的差异
定论
实时示波器关于大部分示波器运用来讲十分适用。实时示波器供给各种带宽规模，可以捕获单次事情和重复信号，现已缩短了与采样示波器在高频丈量方面的距离(例如颤动和发射机表征)。假如您的运用包含要求低颤动和高动态规模的重复波形，采样示波器是一个不错的挑选。采样示波器还具有较低的初始本钱和模块化晋级功用，十分适宜电子和光出产测验运用。假如是在20GHz以上的频率作业，不确认哪一种示波器适宜，主张与一起出产采样示波器和实时示波器的厂商联络。与仅出产实时示波器或采样示波器的厂商比较，他们更能协助您挑选最契合需求的示波器类型。
