一、数字存储示波器的垂直分别率由什么决定

垂直分辨率概念

用数字示波器测量模拟信号第一步就是用ADC（模数转换器）把探棒接收到的模拟信号转换成数字信号，ADC数模转换芯片的分辨率直接决定了示波器垂直方向上的采样精度。比如ADC是8位，那么垂直方向上的信号可以被切分成00000000~11111111一共2的8次方，256段。模数转换器的垂直分辨率，就是数字示波器的垂直分辨率，代表示波器将输入电压转换为数字值的精确程度。

数字示波器所显示的垂直分别率由什么决定

优先级从高到低

1.前端ADC的分辨率

2.显示屏分辨率：它决定了经过处理的信号，有多少可以被显示出来。比如ADC虽然可以在垂直方向上显示256段，但是可能显示屏的分辨率垂直只有240个像素点，那么有一部分点会被合并成1个像素显示。

3.插值算法：实际的示波器，上面显示的像素点不一定都是实际采样生成的，一部分是通过插值算法计算出来的虚拟的点，好的插值算**使插值的点与实际的点差异比较小。

垂直精度

当我们用同一个示波器在不同垂直档位下测量同一信号时，得到的测量结果往往是不一样的。

比如我们测量一个2V的方波信号，在垂直档位为2V时，测出幅值可能为1.960V。

在垂直档位为500mV时，测出幅值为1.980V。

为什么会这样？因为它涉及到垂直分辨率的问题，假设当垂直档位为500mV/div时，示波器垂直方向有10格，则其垂直分辨率由ADC的分辨率决定，即为(500mV*10）/256=19.531mV，也就是ADC不能分辨小于19.531mV的电压信号。测量同一个信号，在垂直档位为2V/div的情况下，ADC能分辨的信号为（2000mV*10）/256=78.125mV，小于该电压值的信号是不能测量的，即数字测量仪器都是存在采集的量化误差的，ADC的位数越高，量化误差就会越小，但是它只能无限减小，并不能消除。

所以当我们在对波形进行测量时，尽量使波形占满示波器屏幕，目的就是为了提高垂直精度，使测量结果更准确。

通过改变算法来提高分辨率

数字示波器中ADC的位数越高，垂直分辨率越高，该分辨率由硬件决定，一旦确定无法改变。但示波器整个系统的有效位数形成的分辨率与前者不同，我们可以通过软件提高分辨率。

目前大部分的示波器对ADC采样后提高分辨率常用的方法就是采用“平均”的做法。

在平均采样方式中，可先设置一个平均次数N，之后示波器会对采集的N段波形，将它们按照触发位置对齐，对N段波形进行平均运算，终得到一段平均后的波形。

这种采样方式降低随机噪声的同时并没有损失带宽，示波器系统的分辨率就会提高，但是平均模式会经过较长的时间来响应变化的波形，以牺牲示波器的速度来换取较高的分辨率，而且由于其处理方式的特殊性，决定了它适用的波形信号只能是周期信号。

总结

示波器显示屏垂直方向上的分辨率本身就有限，另外测量高频信号时，幅度本身就不准确，在上限频率处甚至有30%的误差，而且垂直分辨率过高会提高模数转换时间，影响采样率，进而影响带宽，得不偿失。一般示波器的垂直分辨率是8位，高分辨率的示波器达12位，如果示波器模拟电路本身的精度没有提高，单纯追求ADC的分辨率是没有意义的。如果追求电压的准确度，应该使用万用表，示波器更主要的功能是观测波形的形状，测量准确度一般在2%以内，这种准确度应对绝大多数应用是完全游刃有余的。

二、数字存储示波器的工作原理是怎样的

数字存储示波器的工作原理：输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。

数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。目前高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。

三、Pico示波器的主要产品

1. PicoScope的USB示波器-无论你是业余爱好者还是专业人士,我们广泛的基于PC的数字示波器提供传统测试设备所提供的所有功能(数字存储示波器,频谱分析,仪表和数据记录器),以及通常不会在这个价位上有的很多功能。

2. Pico数据记录器用于测量和记录温度,湿度,电压和电流。

3.汽车诊断产品-包括我们荣获殊荣的车辆诊断工具包。

4.示波器探头,电流钳和热电偶测试与测量等等的配件。

PicoTech在中国经销商为广州虹科电子科技有限公司。

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与绝大多数数字存储示波器不同，普通数字存储示波器一般只有8位垂直分辨率和差劲的DC精度，Pico汽车诊断示波器精度达到 1%，分辨率达到12位。这使垂直分辨率达到4000点，绝大多数其它汽车示波器通常只有100或200点。用于任何车辆 2通道或4通道达到80 MS/s实时采样率达到20 MHz带宽达到32 M样本缓存 100 V大输入无需变压器 USB 2.0(USB 1.1可兼容)连接实现快速屏幕刷新防过载和短路包括汽车示波器软件免费软件升级 24月保修免费技术支持除了垂直分辨率高，Pico汽车诊断示波器也内置一个大容量缓存-使你能够捕捉大型，复杂的信号，然后放大可疑的区域显示信号的细节。高分辨率和精度大容量采样存储器可以放**形的细节无**存储波形和设置高级触发模式捕捉间歇性故障免费软件升级和技术支持 Pico汽车诊断示波器特别适合于进行汽车故障诊断。拥有各种先进功能，例如高分辨率和高精度，大容量缓存，以及高速USB连接，Pico汽车诊断示波器提供无比的高性能，并且特别适合应用在要求高的汽车诊断工作中。

你可以单独购买汽车示波器模块，你也可以购买汽车诊断组合。这些使用简便的组合包含你需要的所有器件，使你的PC变成功能强大的汽车诊断工具。

四、数字存储示波器 如何使用

1定义编辑

数字存储示波器（Digital Storage oscilloscopes-DSO)，所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来储存信号。一般具有以下特点：

1.可以显示大量的预触发信息

2.可以通过使用光标和不使用光标的方法进行全自动测量

3.可以长期存储波形

4.可以将波形传送到计算机进行储存或供进一步的分析之用

5.可以在打印机或绘图仪上制作硬考贝以供编制文件之用

6.可以把新采集的波形和*作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较

7.可以按通过/不通过的原则进行判断

8.波形信息可以用数学方法进行处理

2原理编辑

数字存储示波器有别于一般的模拟示波器，它是将采集到的模拟电压信号转换为数字信号，由内部微机进行分析、处理、存储、显示或打印等*作。这类示波器通常具有程控和遥控能力，通过GPIB接口还可将数据传输到计算机等外部设备进行分析处理。

其工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储阶段，首先对被测模拟信号进行采样和量化，经A/D转换器转换成数字信号后，依次存入RAM中，当采样频率足够高时，就可以实现信号的不失真存储。当需要观察这些信息时，只要以合适的频率把这些信息从存储器RAM中按原顺序取出，经D/A转换和LPE滤波后送至示波器就可以观察的还原后的波形。

普通模拟示波器 CRT上的 P31荧光物质的余辉时间小于 1ms。在有些情况下，使用 P7荧光物质的 CRT能给出大约 300ms的余辉时间。只要有信号照射荧光物质，CRT就将不断显示信号波形。而当信号去掉以后使用 P31材料的 CRT上的扫迹迅速变暗，而使用 P7材料的 CRT上的扫迹停留时间稍长一些。

那么，如果信号在一秒钟内只有几次，或者信号的周期仅为数秒，甚至信号只猝发一次，那又将会怎么样呢？在这种情况下，使用我们上面介绍过的模拟示波器几乎乃至于完全不能观察到这些信号。

所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来贮存信号。当信号进入数字存储示波器，或称 DSO以后，在信号到达CRT的偏转电路之前（图1），示波器将按一定的时间间隔对信号电压进行采样。然后用一个模/数变换器（ADC）对这些采样值进行变换从而生成代表每一个采样电压的二进制字。这个过程称为数字化。

获得的二进制数值贮存在存储器中。对输入信号进行采样的速率称为采样速率。采样速率由采样时钟控制。对于一般使用情况来说，采样速率的范围从每秒 20兆次（20MS/s）到 200MS/s。存储器中贮存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形。所以，在DSO中的输入信号接头和示波器 CRT之间的电路不只是仅有模拟电路。输入信号的波形在 CRT上获得显示之前先要存贮到存储器中，我们在示波器屏幕上看到的波形总是由所采集到数据重建的波形，而不是输入连接端上所加信号的直接波形显示。

3产品简介编辑

TDS1000C-SC数字存储示波器是2010年泰克公司针对中国市场推出的具备更多功能和更多性能的入门机型，截止2012年6月，TDS数字存储示波器系列凭借其在数字实时采样方面的优秀性能表现，加上所具备的多样的分析功能和简洁直观的*作获得“全球受欢迎的示波器”称号，更累积销量达到15万台。[1]

参考资料

1． TDS1000c数字存储示波器．泰克科技** [引用日期2013-02-4]．