大家好,，每當說起測量波形,，我們總會想起示波器這樣一種儀器，之前去拜訪客戶，問其示波器需求,，有時客戶會說，我只是簡單地測一下波形而已,，對示波器需求不大,，這時可能會引起您的共鳴，我也只是用示波器簡單地測一下波形,，需求不大,。
難道簡單地測一下波形，對示波器的選擇就真的無關緊要了嗎,？簡單測波形其實是不簡單的,。客戶所說的簡單測量一下波形,，無非就是利用示波器來測量下波形的特征,，比如頻率、幅值,、電壓峰峰值等參數(shù),。但是，即使是在簡單測量波形的特征參數(shù)的背后,，是隱藏著一些非常重要并且不得不知的內(nèi)幕的,。
究竟是怎么回事？
我們都已了解到,，數(shù)字存儲示波器在測量模擬信號時,，首先A/D轉換器以一定的采樣率將模擬信號轉換成離散的數(shù)字信號，我們把A/D轉換出來的數(shù)字信號稱為“原始的采樣點”,。在對波形進行測量操作時,，我們都會理所當然地認為所有示波器應該都是基于原始采樣點，可是事實并不是這樣的,。
圖1 在波形密集時,，每個波形的測量細節(jié)圖
通常情況下，在水平時基很大時（波形非常密集時）,，一些示波器對大存儲深度的數(shù)據(jù)處理能力不夠,，就會在原始采樣點內(nèi)抽取部分采樣點來參與測量統(tǒng)計！在波形非常密集時,，在一個周期內(nèi)抽取的采樣點甚至跨越了幾個實際周期,！顯然，這樣做會直接導致測量結果的不準確,！
但有些示波器從用戶角度出發(fā),，參數(shù)測量基于原始采樣點，滿足用戶需求。
如何辨別該示波器是否是基于原始采樣點測量,？
首先來看下ZDS2022示波器是怎樣一種情況,，輸入一個頻率約為1MHz的信號，由于ZDS2022示波器存儲深度可高達112Mpts,，按下【Horiz】鍵,，將儲存深度設為112Mpts，轉動水平時基旋鈕,，將水平時基檔位設為5ms/div,。按下【Measure】鍵，我們選中一些時間參數(shù)與電壓參數(shù),，按下【Single】單次采樣鍵,，我們在測量結果列表中可以看到有些count值顯示為1，有些count值卻是一個很大的數(shù)值,，這是怎么回事呢,？
【Single】鍵的機制是，按下該鍵后,，示波器會一直等待,，直至出現(xiàn)符合觸發(fā)條件的波形時，示波器就會進行一次觸發(fā),，然后停止波形采樣,。很顯然，對于電壓參數(shù)的測量計數(shù)只有一次,，但對于時間參數(shù)的測量就不一樣了,，它記錄了在單次采樣下測量統(tǒng)計的所有波形周期數(shù)。
圖2 ZDS2022示波器測量結果
手頭正好有A公司的MSO-X3012A示波器,，輸入同一信號,，水平時基檔位也設為5ms/div，MSO-X3012A示波器雖然共有34個測量參數(shù),，但是卻只能同時實時顯示4個參數(shù)項,，選中兩個時間參數(shù)和兩個電壓參數(shù)，按下【Single】之后,，我們在屏幕上可以看到,，電壓參數(shù)計數(shù)值均為1，但是時間參數(shù)的頻率和周期的計數(shù)卻為0,，當前值顯示無邊沿,，這究竟是怎么回事呢？
圖3 MSO-X3012A示波器測量結果
我們減小水平時基檔位,，可發(fā)現(xiàn),，頻率項計數(shù)就不是0了，也就是說，此時示波器對被測波形的周期數(shù)開始統(tǒng)計,。在波形非常密集時,，由于數(shù)據(jù)量很大，需要很強的波形處理能力,，有些示波器的波形處理能力可能達不到,，所以為了降低示波器對深存儲數(shù)據(jù)的處理能力,，會抽取部分采樣點進行測量統(tǒng)計,，抽取數(shù)據(jù)的過程相當于降低了采樣率，導致測量不準確,，測出來的信號頻率完全是錯誤的（實際上采樣率是足夠的）,，或是根本不能測出當前條件下被測信號的頻率值，致使測量沒有任何價值,。
您有沒有發(fā)現(xiàn),，當我們按下ZDS2022示波器上的【Single】鍵后，不到1s的時間就對74.47k個波形周期樣本進行了測量統(tǒng)計,，都是全硬件測量的功勞,，速度非常快,！
圖4 MSO-X3012A示波器波形放大頻率測量
ZDS2022示波器單次采樣74.47k個波形樣本不到1s,！并且ZDS2022示波器不論當前波形有多密，所有的測量和統(tǒng)計均基于原始的采樣點,，如實時采樣率是1GSa/s,，則參數(shù)測量統(tǒng)計是基于該采樣率采集的所有采樣點來計算的，沒有經(jīng)過任何的抽取,，保證了參數(shù)測量的準確性,。
看到這里，您是不是覺得之前所說的只是簡單地測一測波形,，確實真的很不簡單,，正因為只是這簡單的一測，所以必須保證其正確性,。如果測量結果不正確,，那么您可能會被這一簡單的錯誤測量結果所蒙蔽，導致本來很簡單的工作變得非常復雜,。