模擬示波器與數(shù)字示波器在多個(gè)方面存在顯著差異,以下是它們的主要不同點(diǎn):
1. 工作原理
- 模擬示波器:采用模擬電路,示波管是其基礎(chǔ),電子槍向屏幕發(fā)射電子,電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上形成波形顯示。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),電子束打中的點(diǎn)會(huì)發(fā)出光來(lái)。
- 數(shù)字示波器:通過(guò)數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換和軟件編程等技術(shù)制造。它使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后對(duì)其進(jìn)行數(shù)字處理和顯示。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ),隨后重構(gòu)波形。
2. 體積與重量
- 模擬示波器:體積較大,重量較重,攜帶不方便。
- 數(shù)字示波器:體積小,重量輕,便于攜帶。
3. 顯示方式
- 模擬示波器:顯示的波形是連續(xù)的,是信號(hào)真實(shí)的波形,且反應(yīng)速度極快。
- 數(shù)字示波器:顯示的波形是經(jīng)過(guò)數(shù)字電路采樣得來(lái)的點(diǎn)組成的,是不連續(xù)的波形。采樣率越高的示波器,波形越接近真實(shí)波形,但顯示速度通常沒(méi)有模擬示波器快。
4. 功能與擴(kuò)展性
- 模擬示波器:功能選擇通常通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)切換,功能相對(duì)單一。模擬示波器主要用于觀測(cè)信號(hào)的波形,如幅度、頻率、周期等,實(shí)時(shí)性好,但缺乏數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力。
- 數(shù)字示波器:功能豐富,可以通過(guò)輕觸按鍵切換。除了可以穩(wěn)定觀測(cè)連續(xù)周期信號(hào)外,還能實(shí)現(xiàn)波形的自動(dòng)測(cè)量、存儲(chǔ)、分析、多種波形觸發(fā)及遠(yuǎn)程控制等多種功能。數(shù)字示波器通常具有較大的存儲(chǔ)容量,可記錄更長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的波形,并支持?jǐn)?shù)據(jù)處理及功能擴(kuò)展。
5. 帶寬與采樣率
- 模擬示波器:帶寬受示波管的影響,通常較窄,最高只能到幾百兆赫茲(MHz)。
- 數(shù)字示波器:帶寬可以更高,目前已有超過(guò)100吉赫茲(GHz)的數(shù)字示波器。數(shù)字示波器的帶寬可能受限于采樣率,但通常足以滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。
6. 實(shí)時(shí)性與延遲
- 模擬示波器:實(shí)時(shí)性好,能在瞬間顯示波形,幾乎沒(méi)有延時(shí)。
- 數(shù)字示波器:由于需要將測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字電路處理后再顯示,因此在顯示時(shí)間上可能落后于模擬示波器。但隨著ADC速度與處理算法的提升,數(shù)字示波器的波形捕獲速率已可滿足大多數(shù)使用需求。
7. 價(jià)格與應(yīng)用場(chǎng)合
- 模擬示波器:價(jià)格相對(duì)便宜,通常用于低頻信號(hào)觀測(cè)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)單電路調(diào)試等需要基本波形展示的場(chǎng)合。
- 數(shù)字示波器:價(jià)格較高,但功能強(qiáng)大,廣泛應(yīng)用于電子、通信、測(cè)試測(cè)量等領(lǐng)域,需要高精度、高速信號(hào)測(cè)量的場(chǎng)合。
綜上所述,模擬示波器與數(shù)字示波器在工作原理、體積與重量、顯示方式、功能與擴(kuò)展性、帶寬與采樣率、實(shí)時(shí)性與延遲以及價(jià)格與應(yīng)用場(chǎng)合等方面都存在顯著差異。選擇哪種示波器取決于具體的應(yīng)用需求和預(yù)算。