示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量儀器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)（這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理）。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。
在科技發(fā)達(dá)信息化社會(huì)示波器可以說是任何設(shè)計(jì)、制造或是維修電子設(shè)備的必備之物。從設(shè)計(jì)研發(fā)到檢測(cè)使用，工程師們需要一雙“慧眼”，這雙眼能夠快速而精確發(fā)現(xiàn)問題以幫助工程師們更好的解決測(cè)量疑難。面對(duì)當(dāng)今各種測(cè)量挑戰(zhàn)，示波器當(dāng)之無愧的被工程師們稱為能夠滿足要求并且能夠勝任工作的最佳關(guān)鍵工具。
示波器的用途不僅僅局限于電子領(lǐng)域。示波器利用信號(hào)變換器，適用于各種各樣的物理現(xiàn)象。信號(hào)變換器能夠響應(yīng)各種物理激勵(lì)源，使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，包括聲音、機(jī)械應(yīng)力、壓力、光、熱。麥克風(fēng)屬于信號(hào)變換器，它實(shí)現(xiàn)把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。從物理學(xué)家到電視維修人員，各種人士都使用示波器。汽車工程師使用示波器來測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。醫(yī)師使用示波器測(cè)量腦電波。描述示波器的用途是沒有止境的。如何選擇和評(píng)判一個(gè)示波器的優(yōu)劣也成了工程師們一個(gè)不可不知的常識(shí)，玩轉(zhuǎn)好示波器不可不知一些很基本但很重要的知識(shí)。接下來先對(duì)示波器的三大關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹說明。
帶寬
帶寬、采樣率和存儲(chǔ)深度是數(shù)字示波器的三大關(guān)鍵指標(biāo)。帶寬一直被稱作示波器的第一性能指標(biāo)，也成了決定示波器價(jià)格很重要的因素，市場(chǎng)上也把帶寬作為一個(gè)劃分依據(jù)，通常所說的帶寬在無特別說明情況下一般指模擬放大器的帶寬，也就是常說的-3dB截止頻率點(diǎn)。示波器面板上標(biāo)稱的帶寬就是我們常說的示波器帶寬。究竟什么是示波器的帶寬我們可以這樣來理解：在示波器輸入端輸入正弦波信號(hào)時(shí)，幅度衰減至原信號(hào)幅度的0.707倍的那個(gè)頻率點(diǎn)，稱之為示波器帶寬。也就是說，假如一個(gè)示波器的帶寬為100MHz的話，用它測(cè)試一個(gè)頻率為100MHz，振幅為1Vpp的信號(hào)時(shí)，最后所測(cè)的信號(hào)幅度只有100MHz，0.707Vpp了。
帶寬限制對(duì)信號(hào)的捕獲、重構(gòu)信號(hào)和信號(hào)的完整性會(huì)產(chǎn)生很大影響，具體體現(xiàn)在：被測(cè)信號(hào)的上升沿變緩；信號(hào)的頻率分量會(huì)減少；信號(hào)的相位會(huì)失真。示波器帶寬通常是被測(cè)信號(hào)頻率的3-5倍，這樣才能保證被測(cè)信號(hào)不失真，具體用多大帶寬的示波器取決于被測(cè)信號(hào)的類型和你做希望的準(zhǔn)確度。
采樣率
計(jì)算機(jī)處理的是離散的數(shù)字信號(hào)，同樣模擬電壓信號(hào)進(jìn)入示波器后也要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，我們把從連續(xù)信號(hào)到離散信號(hào)的轉(zhuǎn)化過程叫作采樣。模擬信號(hào)只有經(jīng)過采樣、量化、編碼才能被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理。采樣是數(shù)字示波器分析處理信號(hào)的基礎(chǔ)。通過測(cè)量等時(shí)間間隔波形的電壓幅值，并把該電壓轉(zhuǎn)化為用八位二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字信息，這就是數(shù)字存儲(chǔ)示波器的采樣。示波器采樣率越快，那么重建出來的波形就越接近原始信號(hào)，重要信息和事件丟失的概率就越小。采樣率（sampling rate）就是采樣時(shí)間間隔。比如，如果示波器的采樣率是每秒10G次（10GSa/s），則意味著每100ps進(jìn)行一次采樣。根據(jù)Nyquist采樣定理，當(dāng)對(duì)一個(gè)最高頻率為f 的帶限信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，采樣頻率SF必須大于f 的兩倍以上（SF≥2f）才能確保從采樣值完全重構(gòu)原來的信號(hào)。而這個(gè)定理是機(jī)遇無限長(zhǎng)時(shí)間和連續(xù)的信號(hào)，通常采用兩倍于最高頻率成分的采樣速率是不夠的。
當(dāng)我們選擇使用示波器時(shí)，對(duì)于特定的帶寬選取多大的采樣率還取決于采樣模式，現(xiàn)在的數(shù)字示波器通常采用兩種基本的采樣方式：實(shí)時(shí)采樣和等效采樣。等效采樣進(jìn)一步又可分為隨即和重復(fù)兩類，等效采樣這兩類采樣都要求信號(hào)時(shí)重復(fù)并且能夠穩(wěn)定觸發(fā)的。在這兩大類模式下也有其它采樣模式的分法，如麥科信公司生產(chǎn)的MS500系列示波器支持四種采樣模式（有的也稱捕獲模式）：正常、平均、峰值和包絡(luò)。正常采樣模式是指示波器按照相等的時(shí)間間隔對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣建立波形；平均采樣是指示波器對(duì)多次采樣的波形作平均處理，然后產(chǎn)生最后的波形。平均采樣模式可以減少顯示信號(hào)中隨機(jī)或不相關(guān)的噪音；峰值采樣模式是指示波器使用兩個(gè)連續(xù)捕獲間隔中包含的所有取樣的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，并把這些值當(dāng)做相關(guān)的波形點(diǎn)，這種模式可以有效的獲取可能丟失的窄脈沖和毛刺探測(cè)，但顯示的噪聲比較大；包絡(luò)模式是指示波器對(duì)多次采樣的波形重新組合進(jìn)行疊加，在指定的N次采集中，對(duì)每個(gè)相同位置捕獲其最大值和最小值并加以顯示。
存儲(chǔ)深度
