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示波器的功能用途
示波器是用于觀察和測量電信號隨時間變化的電子儀器，其核心原理是通過圖形化顯示信號的電壓波形，幫助用戶分析信號的特性（如幅度、頻率、相位等）。
最先出現(xiàn)的基于CRT技術(shù)的模擬示波器，早已退出歷史舞臺，目前示波器都是以ADC為核心的數(shù)字示波器，通過采樣、數(shù)字處理、顯示和存儲技術(shù)，分析信號的時域特性。
示波器的基礎(chǔ)核心功能：
·電壓波形：實時顯示電壓隨時間變化的波形（Y-T模式），或兩通道信號的相位關(guān)系（X-Y模式）；
·觸發(fā)功能：重復(fù)波形的穩(wěn)定顯示，或者捕捉特定波形或事件（參考 《示波器觸發(fā)功能詳解》）；
·探頭自動校準。
·波形存儲與加載回放。
·中高示波器標配或可擴展高級功能：
·波形各采樣值的高級數(shù)學(xué)運算；
·16位高分辨率模式；
·FFT信號分析+頻譜儀功能，又稱混合域示波器（MDO, Mixed Domain Oscilloscope）；
·I/Q矢量分析功能，MDO功能之一；
·邏輯/協(xié)議分析：
·解析串行通信I2C、SPI、UART、CAN、USB、PCIe、DDR、HDMI等的數(shù)據(jù)、時序和協(xié)議。
·又稱混合信號示波器（MSO, Mixed Signal Oscilloscope）集成邏輯分析儀功能，增加數(shù)字通道（通常8-16通道）?。
·TDR時域反射分析。
示波器應(yīng)用注意事項：
·不能測試分析超過示波器帶寬的高頻信號；
·射頻信號脈沖包絡(luò)分析不要采用示波器端口配檢波器的方式，這種方式幅度不準，且檢波器有延時，僅能大概定性分析。正確方法是采用峰值功率計或者頻譜儀的時域功率分析。
基礎(chǔ)型示波器
帶寬：200MHz以下
模擬通道數(shù)：2或4
輸入阻抗：1MΩ
最大內(nèi)存：2M
輸入量程：1mV/div~10V/div
通用示波器
帶寬：1GHz
模擬通道數(shù)：2或4
數(shù)字通道數(shù)：≥16
輸入阻抗：1MΩ/50Ω
最大內(nèi)存：≥50M
輸入量程：0.5mV/div~10V/div
超高示波器
帶寬：
·≥2GHz；
·超高示波器帶寬超過30GHz乃至100GHz以上
模擬通道數(shù)：2，4，6，8
數(shù)字通道數(shù)：≥16
輸入阻抗：1MΩ/50Ω
最大內(nèi)存：≥50M
輸入量程：0.5mV/div~10V/div
各類總線協(xié)議示波器帶寬要求
各協(xié)議信號完整性測試需求：
·I2C：示波器帶寬≥20MHz，推薦100MHz
·SPI：示波器帶寬≥200MHz，推薦500MHz
·CAN：示波器帶寬≥100MHz，推薦1GHz兼容其他車載協(xié)議
·AXI：示波器帶寬≥5GHz
·USB3.0：示波器帶寬≥6GHz
·USB3.1：示波器帶寬≥12GHz
·DDR4：示波器帶寬≥ 16 GHz
·DDR5：示波器帶寬≥ 25 GHz
·PCIe 3.0：示波器帶寬≥ 16 GHz
·PCIe 4.0：示波器帶寬≥ 20 GHz，推薦≥25 GHz
·PCIe 5.0/6.0：示波器帶寬≥ 30 GHz
·HDMI 2.1：示波器帶寬≥ 18 GHz
·10GBASE-T以太網(wǎng)：示波器帶寬≥ 12 GHz
·SATA III：示波器帶寬≥ 9 GHz
·MIPI D-PHY（C-PHY）：示波器帶寬≥ 9 GHz
示波器配套探頭
如果被測設(shè)備是同軸端口，可以用同軸電纜連接；如果需要探頭接觸測試，示波器配套探頭的帶寬要覆蓋示波器帶寬。
根據(jù)測試目的選擇合適的探頭類型：
·基礎(chǔ)無源探頭（高阻）
·寬帶無源探頭（50Ω）
·有源單端探頭
·有源差分探頭
·高壓探頭
·電流探頭
總結(jié)
示波器的關(guān)鍵指標是帶寬，根據(jù)被測信號，選擇示波器及探頭帶寬。
·模擬信號：帶寬 ≥ 信號最高頻率的5倍
·數(shù)字信號：覆蓋至少3~5次諧波
實際應(yīng)用中，高速總線協(xié)議需優(yōu)先滿足標準規(guī)范，選擇示波器時帶寬留20%~30%余量。
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