四点教你快速区分示波器间的差别~

一些多年来为描述这些工具而演变的术语可能会让大家误解：

实时示波器利用足够快的采样速度实时数字化输入，以此来准确捕获与显示输入信号。显示屏上的各个数据点都直接在前一个点之后进行采样。该类仪器部分情况下被称为单次示波器，因为它们可以利用单次采集捕获连续信号。这也是市场上普遍见到的示波器类型。

相反的采样示波器或数字通信分析仪（DCA）会采用不同的方法来采样与显示信号，在多次“扫描”时间窗口的过程中，会把各个触发的单个值数字化。这是利用在每次迭代中添加一个小的固定延迟来完成的，进而出现另一个类似的绰号：等效时间采样示波器。

可这两个名称都可能会让大家产生混淆：全部数字示波器都以某种方式使用采样，此外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，以此来彰显采样示波器在表征数据中心与有线电信系统中使用的高速数字信号方面的优势。

接下来是一个举例，以便大家可以理解这两种类型的范围之间的区别：

如果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。

一种方法是采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。运用该类方法，大家便可在看到轮子转动一次后捕获全部独特的角度位置。

亦或是，如果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，在此大家对相机进行编程以 1° 拍摄照片。在下一次旋转的情况下，就可以以 2° 拍摄照片，之后是 3° 以此类推。拍摄 360 度图像后，再把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，那便是需要实时示波器的地方。

可以采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，此时钟独立于其捕获的信号，同时比其捕获的信号更快，使其能够判断输入信号本身以确定什么时候开始采集。这提供了更大的调试灵活性，基于触发可以基于任意标准，例如电压电平或是模式。这还允许收集触发前样本，可以进一步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，应要有显式的或可恢复的时钟信号。显式时钟与数据信号（比如I2C总线上的SCL信号）一起提供并分开提供。亦或是，能够通过称为时钟恢复的过程从数据信号本身获得时钟信号，此过程由单独的设备或是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，因为采集是经过多次完成的。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。在每个码型触发的情况下，都会在采样点采集一个新样本，此采样点与触发码型稍远，并进行迭代。之后，采样示波器使用采集的样本重建波形。

利用多次扫描并逐渐延迟采样时间，便能够在采样示波器上查看重复波形。

眼图是用于判断高速电气与光总线信号完整性的关键工具。

实时示波器能够利用以下过程创建称为“实时眼图”的眼图：

1、示波器对记录进行采样的时间足够长，来捕获每个可能的符号转换。

2、采用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、示波器利用叠加捕获到的符号转换，使用可视化的方式显示总线传输质量，同时判断发射机将信号准确传输到接收器的能力。

实时示波器能够创建“实时眼图”，进而深入了解噪声和抖动等总线特性。

与波形捕获相同的是，在采样示波器上创建眼图是利用多通道采样方法来完成的，可是眼图不是码型触发，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，此延迟会伴随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。

采样示波器能够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。

带宽和分辨率

实时示波器与采样示波器的带宽均超过100GHz，可与最新的高速数字应用搭配使用。考虑到采样示波器能够奢侈地在多个周期内采样，所以能够使用采样速率较低、垂直分辨率较高的ADC，一般情况下最高可达14位。此外，实时示波器应要采样速率远快于指定带宽的ADC来实时准确捕获信号，在此就要在垂直分辨率上做出妥协。

模块化和接口

实时示波器一般有4到8个永久安装的电子输入通道。反之，采样示波器具备电、光以及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、电学与时域反射/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。

实时示波器与采样示波器在许多功能上重叠，其中包含眼图的构建、直方图的使用以及抖动的测量。两者之间最大的区别在于实时示波器可以捕获非重复信号或是触发数据信号本身，这使得实时示波器更适用于调试信号。在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的情况下，尤其如此。

对比采样示波器，实时示波器还具有另一个优势：支持广泛的解码与许多协议以及标准的测试。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。

采样示波器在噪声与抖动要求最严格的应用场景中可以凸显出其本身真正的优势。采样示波器的一个关键应用就是光电收发器的生产测试，其优秀的性价是大家的不二之选。

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，但考虑到未来更多的需求，因为实时示波器一般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。