国产示波器哪个牌子好
很多人在选择示波器时，在犹豫是选择国外品牌还是国内的品牌？其实国产的示波器品牌还不少，国产品牌有普源精电(RIGOL)、金涵(JINHAN)、鼎阳(SIGLENT)、汉泰(Hantek)、优利德(UNI-T)、利利普(OWON)、伊万视波、固纬(GWINSTEK)等品牌。
国产示波器的话，相对性能可能没有国外的示波器那么高级，但是性价比还是比较高的。比如普源精示波器，国产第一品牌，价格合理，参数也满足基本要求。
示波器多少钱一台
贵的几百万的可能都有吧，能买房了。。
便宜的玩具示波器才一两百块钱吧
示波器如果不是搞科研，自己用用，比如买个100-200MHz带宽的示波器，其实国内的完全够用了，像普源、麦科信、利利普、优利德、鼎阳
不过国内1000-2000这个价位的示波器基本质量性能也不行。
买个国内2500-4000价位的我觉得就可以够用了。
示波器的所有计算公式
示波器是一种用于测量和分析电信号的仪器，通过捕捉并显示电压随时间变化的波形，帮助工程师了解和诊断电路的性能。在使用示波器过程中，掌握相关计算公式是十分关键的。本文将介绍与示波器相关的主要计算公式，包括基本波形参数、傅里叶分析、频谱分析、噪声测量以及其他高级应用。
一、基本波形参数
1.峰值电压（V_peak）
峰值电压是波形中最大和最小电压值之差的一半。对于一个周期性波形，其计算公式为：
[ V_{\text{peak}}= \frac{V_{\text{max}}- V_{\text{min}}}{2} ]
2.峰峰值电压（V_pp）
峰峰值电压是波形中最大电压值与最小电压值之差：
[ V_{pp}= V_{\text{max}}- V_{\text{min}} ]
3.均方根电压（RMS Voltage, V_rms）
均方根电压表示有效值，特别重要于交流电信号的功率计算。对于正弦波，其公式为：
[ V_{rms}= \frac{V_{peak}}{\sqrt{2}} ]
对于一般波形，其均方根值可以通过积分计算：
[ V_{rms}= \sqrt{\frac{1}{T} \int_{0}^{T} [v(t)]^2 dt} ]
4.平均值电压（Average Voltage, V_avg）
平均值电压是波形在一个周期内的平均值，对于对称的正弦波，其平均值为零。其计算通用公式为：
[ V_{avg}= \frac{1}{T} \int_{0}^{T} v(t) dt ]
5.占空比（Duty Cycle, D）
占空比是指脉冲波形在一个周期内高电平时间与总周期的比值：
[ D= \frac{t_{high}}{T} \times 100% ]
6.频率（Frequency, f）
频率是波形重复周期的倒数，单位为赫兹（Hz）：
[ f= \frac{1}{T} ]
7.相位差（Phase Difference,φ）
相位差表示两个信号之间的时间延迟，以角度或时间表示。其计算公式为：
[ \phi= 360^\circ \times \frac{\Delta t}{T} ]
图为普源精电MSO8000示波器测量方波全部参数的结果
二、傅里叶分析
傅里叶分析用于将复杂波形分解成一系列简单的正弦波。常用公式如下：
1.傅里叶级数公式
对于周期性函数( f(t))，其傅里叶级数表示为：
[ f(t)= a_0+ \sum_{n=1}^{\infty} \left( a_n \cos\left(\frac{2\pi n t}{T}\right)+ b_n \sin\left(\frac{2\pi n t}{T}\right) \right) ]
其中，系数( a_n)和( b_n)分别为：
[ a_n= \frac{2}{T} \int_{0}^{T} f(t) \cos\left(\frac{2\pi n t}{T}\right) dt ]
[ b_n= \frac{2}{T} \int_{0}^{T} f(t) \sin\left(\frac{2\pi n t}{T}\right) dt ]
2.傅里叶变换
傅里叶变换用于将非周期性函数转换到频域，其定义为：
[ F(f)= \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-j 2\pi ft} dt ]
逆傅里叶变换为：
[ f(t)= \int_{-\infty}^{\infty} F(f) e^{j 2\pi ft} df ]
三、频谱分析
频谱分析用于观察信号的频率成分，是频域中的一种表示方法。常见频谱分析指标包括：
1.功率谱密度（Power Spectral Density, PSD）
PSD描述了信号在每单位频率上的功率分布，其单位为( \text{W/Hz})或( \text{V}^2/\text{Hz})：
[ P(f)= \lim_{T \to \infty} E\left[ \left| F_T(f) \right|^2 \right] ]
其中( F_T(f))为信号在有限时间( T)内的傅里叶变换。
2.自相关函数（Autocorrelation Function, R(t)）
自相关函数用于描述信号自身在不同时间点上的相关性：
[ R(\tau)= \int_{-\infty}^{\infty} f(t) f(t+\tau) dt ]
3.交叉功率谱（Cross Power Spectrum, CPS）
交叉功率谱用于描述两个信号之间的频域关系：
[ S_{xy}(f)= F_x(f) \overline{F_y(f)} ]
其中( F_x(f))和( F_y(f))分别为两个信号的傅里叶变换，( \overline{F_y(f)})表示复共轭。
图为普源精电MSO8000示波器测量自检方波频谱图的结果
四、噪声测量
噪声测量是电子测试中的一个关键领域，常用指标有：
1.信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）
SNR表示信号和噪声的强度比值，通常以分贝（dB）表示：
[ \text{SNR(dB)}= 10 \log_{10} \left( \frac{P_{signal}}{P_{noise}} \right) ]
2.总谐波失真（Total Harmonic Distortion, THD）
THD描述了信号中所有谐波分量的总和相对于基波的比值：
[ \text{THD}= \sqrt{\sum_{n=2}^{\infty} \left( \frac{V_n}{V_1} \right)^2} ]
其中( V_n)是第( n)次谐波的幅值，( V_1)是基波的幅值。
3.噪声等效带宽（Noise Equivalent Bandwidth, NEB）
NEB是指系统对白噪声的响应带宽，其定义为：
[ \text{NEB}= \frac{\int_{0}^{\infty}|H(f)|^2 df}{|H(f_0)|^2} ]
其中( H(f))为系统的频率响应，( f_0)为中心频率。
五、时域分析
1.上升时间（Rise Time,( t_r)）
上升时间是信号从低电平到高电平的时间间隔，一般定义为从 10%到 90%的电压变化时间：
[ t_r= t_{90%}- t_{10%} ]
2.下降时间（Fall Time,( t_f)）
下降时间是信号从高电平到低电平的时间间隔，一般定义为从 90%到 10%的电压变化时间：
[ t_f= t_{10%}- t_{90%} ]
3.延迟时间（Delay Time,( t_d)）
延迟时间是指信号从输入到输出开始响应的时间间隔：
[ t_d= t_{\text{output start}}- t_{\text{input start}} ]
4.周期抖动（Period Jitter）
周期抖动描述的是信号周期的不稳定性，其定义为：
[ \sigma_T= \sqrt{\text{Var}(T_n)} ]
其中( T_n)是第( n)个周期的持续时间， Var表示方差。
六、其他高级应用
1.瞬态响应（Transient Response）
瞬态响应描述系统在输入发生突变时的短期行为，可以通过拉普拉斯变换进行分析：
[ F(s)= \mathcal{L}{f(t)}= \int_{0}^{\infty} f(t) e^{-st} dt ]
2.带宽（Bandwidth）
带宽是在频域中信号能量显著分布的范围。对于低通滤波器，带宽通常定义为-3 dB点的频率：
[ BW= f_{-3dB} ]
3.带宽（Bandwidth）
带宽是在频域中信号能量显著分布的范围。对于低通滤波器，带宽通常定义为-3 dB点的频率：
[ BW= f_{-3dB} ]
其中，-3 dB点是指输出功率降至输入功率一半时的频率。
4.阻抗测量（Impedance Measurement）
a.阻抗定义
阻抗( Z)是交流电路中的一种复合度量，包括电阻( R)和电抗( X)：
[ Z= R+ jX ]
b.阻抗模值
阻抗的模值表示其大小：
[|Z|= \sqrt{R^2+ X^2} ]
c.阻抗相角
阻抗的相角表示其相对相位：
[ \theta= \tan^{-1}\left(\frac{X}{R}\right) ]
d.测量方法
使用示波器可以通过伏安法（Voltmeter-Ammeter Method）测量阻抗，即同时测量电压和电流并计算阻抗：
[ Z= \frac{V}{I} ]
其中，( V)是电压，( I)是电流。
5.传输线分析
传输线在高频电路中非常重要，其特性可以通过以下公式进行分析。
a.波阻抗（Characteristic Impedance,( Z_0)）
波阻抗是传输线的一种基本参数，定义为：
[ Z_0= \sqrt{\frac{L}{C}} ]
其中，( L)是单位长度的电感，( C)是单位长度的电容。
b.反射系数（Reflection Coefficient,( \Gamma)）
反射系数描述了波在传输线端点的反射情况：
[ \Gamma= \frac{Z_L- Z_0}{Z_L+ Z_0} ]
其中，( Z_L)是负载阻抗。
c.驻波比（Voltage Standing Wave Ratio, VSWR）
驻波比描述了传输线上的驻波情况：
[ \text{VSWR}= \frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|} ]
d.传播常数（Propagation Constant,( \gamma)）
传播常数描述了波在传输线中的传播特性：
[ \gamma= \alpha+ j\beta ]
其中，( \alpha)是衰减常数，( \beta)是相移常数。
七、综合实例分析
为了更好地理解这些公式的应用，我们通过一个实例来展示如何利用示波器和相关公式进行信号分析。
实例：正弦波信号分析
假设我们需要分析一个频率为1 kHz，峰值电压为5V的正弦波信号，具体分析步骤如下：
1.波形捕捉与显示
使用示波器捕捉信号波形，并设置适当的时间基准和垂直灵敏度以清晰显示波形。
2.基本波形参数计算
a.峰值电压( V_{peak})
[ V_{peak}= 5V ]
b.峰峰值电压( V_{pp})
[ V_{pp}= 2 \times V_{peak}= 10V ]
c.均方根电压( V_{rms})
[ V_{rms}= \frac{V_{peak}}{\sqrt{2}}= \frac{5V}{\sqrt{2}} \approx 3.54V ]
d.平均值电压( V_{avg})
对于正弦波，其平均值为零。
3.傅里叶分析
由于正弦波只有一个基波成分，其傅里叶级数形式简化为：
[ f(t)= V_{peak} \cos(2\pi ft) ]
其中( f= 1kHz)。
4.频谱分析
正弦波的频谱为单一频率成分，因此功率谱密度显示为在1 kHz处有一个峰值。
5.噪声测量
假设信号带有一定量噪声，可以通过示波器的噪声选项测量SNR：
[ \text{SNR(dB)}= 10 \log_{10} \left( \frac{P_{signal}}{P_{noise}} \right) ]
6.时域分析
a.上升时间( t_r)
对于理想正弦波，不存在明确的上升时间。但可以通过脉冲响应测量，如从10%到90%的上升时间。
b.延迟时间( t_d)
若此信号经过某系统延迟，延迟时间可以通过示波器光标功能测得。
7.阻抗测量
假设在系统中测量负载阻抗，通过测量电压( V)和电流( I)计算阻抗：
[ Z= \frac{V}{I} ]
8.传输线分析
a.波阻抗( Z_0)
假设传输线参数为( L= 250nH/m)，( C= 100pF/m):
[ Z_0= \sqrt{\frac{L}{C}}= \sqrt{\frac{250 \times 10^{-9}}{100 \times 10^{-12}}}= 50 \Omega ]
b.反射系数( \Gamma)
若负载阻抗( Z_L= 75 \Omega):
[ \Gamma= \frac{75- 50}{75+ 50}= \frac{25}{125}= 0.2 ]
c.驻波比( \text{VSWR})
[ \text{VSWR}= \frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}= \frac{1+ 0.2}{1- 0.2}= 1.5 ]
八、总结
本文详细介绍了示波器的相关计算公式，从基本波形参数到高级的傅里叶分析、频谱分析、噪声测量以及传输线分析。这些公式在实际应用中帮助工程师深入了解信号特性，提高电路设计和调试的效率。掌握这些公式和测量技巧，将显著提升你在电子测试和分析中的专业能力。
希望这篇文章提供的详细信息和实例分析，能够为你的工作和学习带来实质性的帮助。如果有更多问题或需要进一步讨论，欢迎随时提出。
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