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數(shù)字化儀與示波器的區(qū)別是什么

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2016-01-14 11:01:00【大中小】

什么時候數(shù)字化儀可以當做示波器使用,，還有帶示波功能的數(shù)字化儀和無示波功能的數(shù)字化儀有什么區(qū)別呢,？

這是個有趣且實用的問題,，讓我們從示波器的定義開始-“一款用來測量變化電壓的電子器具,。它獲取一系列電壓波形并在屏幕上演示出來,。”

帶有合適軟件的數(shù)字化儀可以實現(xiàn)示波器的功能,?？梢宰ト‰妷盒盘柌ㄐ尾⒃谄聊簧险故尽４蟮牟煌鞘静ㄆ魍ǔ閹в袉为氾@示屏的單機設備,。而數(shù)字化儀是個系統(tǒng)組件,，采集和存儲電壓波形并帶有輔助軟件，在屏幕上展示數(shù)據(jù),。所以結果是,，一款數(shù)字化儀可以被用作示波器,，這又產(chǎn)生了兩個問題。

為什么要用數(shù)字化儀來代替示波器,？

數(shù)字化儀的哪些特點使其能夠代替示波器,？

Spectrum的PCIe和LXI數(shù)字化儀集成了
必要的軟硬件功能來實現(xiàn)示波功能

首先，數(shù)字化儀支持更多的輸入通道,，數(shù)字化儀單板多支持16通道（或更多）,，如Spectrum公司利用Star-hub可以將16塊卡結合到一起可實現(xiàn)256通道的輸入。相比于通常少于8通道的示波器,，這是數(shù)字化儀的主要優(yōu)勢,。

為什么要用數(shù)字化儀來代替示波器？

數(shù)字化儀以小型規(guī)格的形勢提供多個通道,，對比8個通道的數(shù)字化儀與8通道示波器,，你會發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化儀是如此的小,，直接插到PC的PCIe插槽中就能使用,。數(shù)字化儀的另一個比較優(yōu)勢就是，相同通道數(shù)下的低功耗,。

另一個優(yōu)勢是多個分辨率可供選擇,。示波器大可提供8到12位的分辨率而快速數(shù)字化儀可提供8到16位的分辨率。由于分辨率取決于帶寬的關系,，比較儀器時都是在相同帶寬的前提下,。

如果你想把高吞吐量的數(shù)據(jù)傳到PC進行處理，那么數(shù)字化儀是佳的選擇,。PClex8總線接口如（Spectrum M4i）系列數(shù)字化儀能夠以3.4GB/s的速度通過PCIe總線傳輸數(shù)據(jù),，而示波器通常使用傳輸速度相對較慢接口，如USB,LAN,。這使得來自數(shù)字化儀的數(shù)據(jù)可用空間遠遠大于來自于示波器的數(shù)據(jù),。所以需要進行定制信號處理和數(shù)據(jù)分析時，數(shù)字化儀就是儀器的好選擇,。

另一方方面,，如果需要遠程測量,，Spectrum的digitizerNETBOX提供LXI控制和數(shù)據(jù)傳輸功能,，使得這款數(shù)字化儀放置于離測試現(xiàn)場很遠的位置。如果需要觀看數(shù)據(jù)和控制儀器在一個安全房,，辦公室,，或者具備LAN的公司其他地點，這款設備都是極其合適的,。

數(shù)字化儀一款可擴展的系統(tǒng)組件,?？奢p易增加通道數(shù)量和加強數(shù)字化系統(tǒng)配置?？筛幕蛟黾影蹇ǖ臄?shù)量,，可更改可用帶寬，采樣率,，記錄長度,。對比示波器，數(shù)字化儀是一種具有相對固定配置的工具,。

數(shù)字化儀的優(yōu)勢	示波器的優(yōu)勢
購你所需-每系統(tǒng)1到多個通道,，可擴充。	可選的總帶寬更高（需額外付費）
固定帶寬時,，更高的采樣精度可選	展示和控制交互效果更好（觸屏,，前面板控制）
小巧、堅固,，低能耗工具	大量的兼容探針
高速數(shù)據(jù)吞吐能力	大量內(nèi)置工具和分析技術可選（需額外付費）
每通道價格低
定制化工具和分析功能（用戶可編程和第三方軟件使用）

表1：數(shù)字化儀和示波器的優(yōu)勢對比

數(shù)字化儀的哪些性能使其能夠代替示波器,？

現(xiàn)在有數(shù)百種不同數(shù)字化儀模塊和配置可供選擇。當你確定了通道數(shù)和帶寬的基本問題,，選擇一款數(shù)字化儀代替示波器就變的十分簡單,。

首先要看采樣率，是固定的還是可選的,？示波器的采樣率是可選的,，能夠觀測不同頻率的信號。數(shù)字化儀代替示波器時,，也應具備相同的特征,。通常，采樣率應為帶有快速邊沿的精確數(shù)字化波形帶寬的4到5倍,。Spectrum 數(shù)字化儀提供可編程的鎖相環(huán)（PLL）,。另外，當需要利用其他的信號源驅(qū)動或同步采樣率時,，可使用外部時鐘或外部比較時鐘,。

在不降低采樣率的情況下，采集通道內(nèi)存決定了長記錄時間,，如Spectrum的M4i系列數(shù)字化儀多可提供4GSamples的標準內(nèi)存,。這大約是一個高端示波器大內(nèi)存的4倍。這意味著數(shù)字化儀在無需降低采樣率的條件下,，能夠記錄更長時間的波形信息,，而降低采樣率會導致寶貴的時間分辨率損失。

將數(shù)字化儀當做示波器使用也需要有個可變的前端配置,。Spectrum的M4i.44xx系列14位,、16位數(shù)字化儀可提供50歐姆和1歐姆的帶緩沖輸入和50歐姆信號完全輸入路徑,。兩種路徑都提供像示波器那樣的多種輸入范圍。

示波器能夠提供實時,、分段的采集模式,。順序模式能夠分段使用采集內(nèi)存，并且多個事件能被捕獲,，同時降低采集的停滯時間（每個事件之間的重啟時間）,。數(shù)字化儀通常能提供許多不同的采集模式。Spectrum的M4i系列數(shù)字化儀可提供環(huán)形緩沖模式（與示波器的實時采樣相同）FIFO或數(shù)據(jù)流模式,，多倍記錄模式(分段模式),，門采樣，ABA模式,。多采集模式的特點是實現(xiàn)一個快速的重啟時間,。Spectrum M4i.22xx 8位數(shù)字化儀重啟時間只有80個采樣間隔（i.e.16ns在5GS/s時），這個時間短于大多數(shù)示波器的1us重啟時間,。這些不同的采樣模式能夠使用戶在不同的應用時通過配置數(shù)字化儀來充分利用采樣內(nèi)存,。

帶有外部時間的觸發(fā)同步數(shù)據(jù)采集，有效的使用數(shù)字化儀非常靈活運用設備的觸發(fā)功能,，基于信號斜率和電平的邊沿觸發(fā)時大多說數(shù)字化儀的標準方式,，也有一些是門觸發(fā)模式。觸發(fā)源可以為采集通道輸入和多種外部觸發(fā)輸入,。理論上,，將為靈活的輸入觸發(fā)方式與極短的重啟時間結合到一起，將會產(chǎn)生優(yōu)的觸發(fā)狀態(tài),。

數(shù)字化儀的核心優(yōu)勢之一是將數(shù)據(jù)快速傳入計算進行分析和處理的能力,，F(xiàn)IFO模式下，數(shù)字化儀實現(xiàn)在數(shù)字化儀緩沖內(nèi)存和PC內(nèi)存之間連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸,。集成了的PCI Expressx8 Gen2接口數(shù)據(jù)傳輸速度可達3.4GB/s,而大多數(shù)示波器使用的是LXI或USB接口,，相比于PCIe,其將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C的速度是非常慢的。將數(shù)字化儀的數(shù)據(jù)流能力與一個快速存儲系統(tǒng)結合（如一個基于RAID磁盤驅(qū)動器單元）,，使得數(shù)字化儀能后應用到需要存儲長時不間斷波形記錄的工程中,，系統(tǒng)能夠輕松實現(xiàn)數(shù)小時甚至數(shù)天的連續(xù)記錄。

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數(shù)字化儀與示波器的區(qū)別是什么

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