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所有现代示波器都被归类为数字存储示波器 （DSO），它以数字方式采样、存储和向用户显示信号 - 但实现此目的的技术可能因示波器而异。您可能听说过实时示波器和采样示波器这两个不同的类别，每种类别对于特定应用都有优势。了解这两种仪器之间的差异有助于确定哪一种适合您的测试场景。
相似的名称，不同的方法
首先，让我们澄清一些多年来为描述这些工具而演变的术语： 顾名思义，实时示波器通过足够快的采样速度实时数字化输入，以准确捕获和显示输入信号。显示屏上的每个数据点都直接在前一个点之后进行采样。这些仪器有时被称为单次示波器，因为它们能够通过单次采集捕获连续信号。这是市场上最常见的示波器类型。 而采样示波器或数字通信分析仪（DCA）使用不同的方法来采样和显示信号，在多次“扫描”时间窗口的过程中，将每个触发的单个值数字化。这是通过在每次迭代中添加一个小的固定延迟来完成的，从而产生另一个类似的绰号：等效时间采样示波器。 但这两个名称都可能导致一些混淆：所有数字示波器都以某种方式使用采样，并且一些实时示波器可能包含一种称为“随机等效时间采样”的模式。是德科技将采样示波器描述为数字通信分析仪，以突出采样示波器在表征数据中心和有线电信系统中使用的高速数字信号方面的优势。 下面是一个类比，以帮助理解这两种类型的范围之间的区别： 假设我们要记录自行车车轮的旋转，以一度旋转的增量捕获车轮的完整旋转。 一种方法是使用帧率足够快的摄像机，可以在单个旋转的时间段内捕获360张图像。使用这种方法，您可以在看到轮子转动一次后捕获所有独特的角度位置。 或者，假设您有一个一次只能拍摄一张照片的相机，而不是摄像机。但是，该相机可以编程为在给出信号后非常特定的时间后捕获图像。假设每次滚轮处于 0° 时都会向相机提供信号，您可以对相机进行编程以 1° 拍摄照片。在下一次旋转时，您可以以 2° 拍摄照片，然后是 3° 以此类推。拍摄 360 度图像后，可以将它们排序在一起以创建整个旋转的动画。 在这个类比中，摄像机就像一个实时示波器，单帧相机就像一个采样示波器。测量一致的重复信号（如车轮）是采样示波器的用途。测量非重复信号，例如随机改变速度或方向的轮子，则是需要实时示波器的地方。 可以使用摄像机在单个旋转过程中实时完成捕获完整动画，也可以将多次旋转过程中拍摄的许多单个图像捕获拼接在一起。 查看波形 实时示波器使用内部采样时钟，该时钟独立于其捕获的信号，并且比其捕获的信号更快，使其能够评估输入信号本身以确定何时开始采集。这提供了更大的调试灵活性，因为触发可以基于任意标准，例如电压电平或模式。这还允许收集触发前样本，从而深入了解偶发事件前后的行为。 实时示波器使用内部采样时钟，并存储触发信号前后的采样数据。 采样示波器与数据同步执行采样，需要有显式的或可恢复的时钟信号。显式时钟与数据信号（例如I2C总线上的SCL信号）一起提供并分开提供。或者，可以通过称为时钟恢复的过程从数据信号本身获得时钟信号，该过程由单独的设备或采样示波器内部的子系统执行。 为了捕获波形，采样示波器需要一个重复的码型，因为采集是通过多次完成的。源自时钟信号的触发码型提供了一个触发点，之后采集样本。在每个码型触发时，都会在采样点采集一个新样本，该采样点与触发码型稍远，并进行迭代。然后，采样示波器使用采集的样本重建波形。 通过多次扫描并逐渐延迟采样时间，可以在采样示波器上查看重复波形。 眼图是评估高速电气和光总线信号完整性的关键工具。 实时示波器可以通过以下过程创建称为“实时眼图”的眼图： 1、示波器对记录进行采样的时间足够长，以捕获每个可能的符号转换。 2、通过使用外部提供的时钟或通过时钟数据恢复来确定每个符号的边界。 3、示波器通过叠加捕获到的符号转换，以可视化的方式显示总线传输质量，并评估发射机将信号准确传输到接收器的能力。 实时示波器可以创建“实时眼图”，从而深入了解噪声和抖动等总线特性。 与波形捕获一样，在采样示波器上创建眼图是通过多通道采样方法实现的，但眼图不是码型触发，而是使用时钟信号（显式或恢复）作为触发。对于每个时钟触发，在特定延迟后采集一个样本，该延迟随着每次迭代而逐渐增加。对每个采样点重复此过程多次，以构建视觉眼图。 采样示波器可以通过在特定时间段内的多个点采样来创建眼图，捕获符号转换的每个组合。 实时示波器和采样示波器的带宽均超过100 GHz，可与最新的高速数字应用配合使用。由于采样示波器可以奢侈地在多个周期内采样，因此可以使用采样速率较低、垂直分辨率较高的ADC，通常最高可达14位。另一方面，实时示波器需要采样速率远快于指定带宽的ADC来实时准确捕获信号，这需要在垂直分辨率上做出妥协。 实时示波器通常有 4 到 8 个永久安装的电子输入通道。相反，采样示波器可以具有电、光和TDR通道的组合。是德科技提供具有不同组合配置的 DCA-M 独立迷你 DCA，以及具有各种插件模块的 DCA-X 宽带宽采样示波器平台，可执行精密光学、电学和时域反射/传输 （TDR/TDT） 测量。 Keysight N1000A DCA-X 大型机具有4个插槽，可配置适合应用的模块。 实时示波器和采样示波器在许多功能上重叠，包括眼图的构建、直方图的使用和抖动的测量。两者之间最大的区别在于实时示波器能够捕获非重复信号或触发数据信号本身，这使得实时示波器更适合调试信号。当尝试对需要定义复杂触发条件的间歇性问题进行故障排除时，尤其如此。 与采样示波器相比，实时示波器的另一个优势是它支持广泛的解码和许多协议和标准的测试。是德科技的 Infiniium 系列实时示波器提供用于解码、调试许多通信协议（包括最新一代 USB、DDR 和 PCI Express）的一致性测试软件。 采样示波器在噪声和抖动要求最严格的应用场景中能够显示出其真正的优势。采样示波器的一个关键应用就是光电收发器的生产测试，其优秀的性价比使数字通信分析仪成为理想的解决方案。 虽然这两种类型的示波器都可能满足当前某个特定应用的需求，但您还是需要评估未来的需求，因为实时示波器通常会提供更多调试功能，支持更多行业标准，并具有更广泛应用的软件包。实时示波器和采样示波器之间有哪些主要区别？
创建眼图
带宽和分辨率
模块化和接口
哪种类型的示波器适合我的应用？
