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什么是模數組合示波器？

模數組合示波器把一臺高性能模擬示波器和數字示波器組合在一起，并且能很容易的從一種工作模式轉換到另一種工作模式。模數組合示波器是最先進的模擬示波器和數字示波器的完美結合，它為更好地觀察各種數字和模擬信號，提供了超高性能的診斷工具。只要輕按一下按鈕，這臺儀器就可以在模擬和數字兩種示波器之間自由轉換。模擬示波器的無限分辨率和瞬間更新速率，數字示波器強大的分析和測試功能現在在一臺儀器中就都可獲得。有些模數組合示波器有一些高級的數學運算功能，加上比較長的存儲深度，可以進行FFT、積分、微分、通過/不通過等測試。

當模數組合示波器設置成數字示波器時，用戶可以用它來進行自動參數，測量，存儲采集的波形、數據，進而進行數據處理、硬拷貝等；而同時，當需要的時候還能具有模擬示波器的無限分辨率以及熟悉的、可信的波形顯示，并且使用模數組合示波器時，不管信號重復速率的高低，都可獲得最亮的顯示，換句話說，模數組合示波器使用模擬示波器和數字示波器兩者不同性能的精華功能兼備于一身。

為什么需要使用模數組合示波器？

在選擇示波器時，您往往會提出許多問題。比如，應當選擇哪種示波器？需要多寬的帶寬？模擬示波器能夠滿足工作需要嗎？還是需要一臺數字示波器？另外還有一些問題是：“數字示波器能夠滿足我的工作需要嗎？”換句話說，數字示波器能完成我原來用模擬示波器所作的所有測量工作嗎？

對所有這些問題并沒有一個簡潔的答案。問題的答案完全取決于要進行的測量工作和待測量的信號。在有些情況下模擬示波器比現有的數字示波器都要好，以下是模擬示波器和數字示波器使用過程中的一些問題。

1、簡單重復性信號

使用模擬示波器和數字示波器通常都能很好地觀察簡單重復性信號。但是兩者都有其優點和局限性。對于模擬示波器來說，由于CRT陰極顯像管的余輝時間很短，因而難于顯示頻率很低的信號。由于示波管上的掃跡亮度和掃描速度成反比，所以具有快速上升、下降時間的，低重復速率信號就很難看到。而數字示波器的掃跡亮度和掃描速度與信號重復速率無關，隨著被測信號情況的不同，這個特點可能是優點也可能是缺點。

對于顯示具有足夠高重復速率的重復性信號的快速沿來說，數字示波器和模擬示波器的性能幾乎沒有什么區別。用兩種示波器都能很好的觀察信號波形。當要進行信號參數的測量時，數字示波器的優點在于具有自動測量的能力。而使用模擬示波器時，用戶必須自己設置光標、分析理解顯示的波形才能得到測量的結果。

如果要進行調試工作，那么一般最好使用模擬示波器。這是因為模擬示波器的實時顯示能力使它在每時刻都能顯示出輸入的電壓。其波形捕獲率（每秒鐘在屏幕上描畫掃跡的次數）很高，在高掃描速度時可以遠超過100000次掃描/秒。所以信號的任何變化都會立即顯示出來。而且有些信變化會在顯示屏幕上以波形亮度變化的形式表現出來。

與模擬示波器相反，數字示波器所顯示的是用采集的波形數據重建的波形。每秒鐘采集波形的次數遠低于100000次。結果在信號發生變化和變化了的信號在屏幕上顯示出來之間就有一定的時間延遲。當對系統進行調試工作時，這是使用數字示波器的重大缺點。

2、 比較復雜的重復性信號

上述的簡單重復性信號可以在很多電子學領域中見到，但是這些信號常常用來作為信息的載體。為此目的可以有多種形式，例如正弦波、脈沖波、鋸齒波等，而且多種調制信號和多種調制方式常常可能同時使用。

一個常見的復雜模擬信號的實例就是全電視信號。此信號由多種不同頻率、不同幅度的分量構成，既包括脈沖波、正弦波，加上為表示彩色信息而進行相移的正弦波。對于這樣的情況，模擬示波器和數字示波器都有各自的優點，都能對信號的不同部分進行觀察。例如，模擬示波器具有無限的顯示分辨率和很高波形捕獲率（每秒鐘掃描次數），這就很好的顯示出彩色信號的調制的情況。  

使用數字示波器時，由于其采樣點數有限以及沒有亮度等級的變化，使得很多波形細節信息無法顯示出來，雖然有些數字示波器可能具有兩個或多個亮度層次，但這只是相對意義上的區別，再加上數字示波器有限的顯示分辨率，它仍然達不到模擬示波器的顯示效果。

圖2-1 在模擬示波器上看到的視頻信號

圖2-1給出了使用模擬示波器顯示全電視信號的情況，請注意其中豐富的波形細節和亮度變化的情況。圖2-2給出了使用數字存儲示波器顯示全電視信號的情況。圖2-3給出了使用數字熒光示波器顯示全電視信號的情況。雖然存儲深度加大，采樣率提高，波形捕獲率提高，還是沒能像模擬示波器一樣提供亮度等級等信息，但比起數字存儲示波器已經進步很多。

圖2-2 在數字示波器上看到的視頻信號

圖2-3 數字熒光示波器顯示的全電視信號

這種罕見的事件甚至可能是干擾的結果，通過用干擾本身來觸發，數字示波器具有顯示預觸發信息的能力，包括顯示干擾的原因。也可能是電路上電的瞬間，但這類信號恰恰是人們最關注的，這時數字示波器就起到很大的作用。

圖2-4顯示的是某一開關上電的過程，這一過程只有具有高采樣率，存儲深度很長的示波器才可以捕獲下來。

圖2-4某一開關上電的全過程

綜上，我們需要想利用模擬示波器和數字示波器的各自的優點，根據自己的需求判斷使用哪一類型的示波器，這個時候我們就需要用到模數組合示波器，模數組合示波器可以在一臺儀器上實現模擬、數字兩種示波器的功能，只要用一個按鍵來切換，使用方便。雖然如今的數字處理技術已經非常發達，但是還是不能放棄模擬儀器，由于他有一些我們數字技術達不到的地方，要讓模擬示波器實現數字示波器的某些功能，就要加入其他配件，價錢會翻幾倍，而要讓數字示波器達到模擬示波器的效果，他對數字信號處理的速度、技術要求太高，短期內不可能普及。所以我們推出了一種折衷的解決方按，方便用戶的使用。

模數組合示波器與數字熒光示波器

對于數字熒光示波器，是盡量的將數字示波器具有模擬示波器的余暉顯示技術，使看到的波形有三維信息，即時間、幅度、幅度隨時間的變化，為了達到這一效果，就需要提高數字示波器的數據處理速度，即提高數字示波器的波形捕獲率，所以數字熒光示波器又稱為數模示波器。而模數組合示波器是將模擬示波器和數字示波器組合在一起，仍然采用模擬示波器的CRT顯像管，單獨實現模擬示波器和數字示波器的功能，請注意區別。

模數組合示波器與混合示波器

如上所述模數組合示波器是將模擬示波器與數字示波器簡單地組合在一起，通過一個按鍵來切換，如德國惠美公司生產的HM1508、HM1008等，這臺儀器還配有元件測試功能，兼有模擬示波器與數字示波器的功能。而混合示波器是數字示波器與邏輯分析儀的混合，但是可以像操作示波器一樣操作邏輯分析儀，即在二個或四個模擬通道的示波器上，附加16個邏輯通道，是模擬信號與數字信號的混合，這種儀器主要是方便嵌入式系統的研發和測試，可以實現同時觀察同一信號的模擬特性和數字特性，要與模數組合示波器區別開來。