示波器的性能指标包括哪些？

示波器的性能指标主要有带宽、采样率和存储深度。

带宽：示波器最核心的指标。（1）从定义来看，在示波器输入端通入正弦波，当其幅度衰 减至-3dB(70.7%)时的频率点就是该示波器的带宽；（2）从技术演进来看，带宽直接决定 了示波器能够测量信号的频率范围，示波器前端通道的放大器是影响带宽乃至垂直系统性 能的核心元器件。随着半导体技术的发展，示波器前端通道开始采用锗硅和磷化铟集成化 电路制程，进而获得更低的本地噪声和更宽的带宽，各家厂商为了获得带宽更高的示波器 产品，纷纷进行了技术研发，2012 至 2017 年，是德科技率先采用 RealEdge 技术将示波 器带宽提升到 63GHz，随后泰克和力科分别采用 ATI（异步时序交织）和 DBI（数字宽带 交织）技术成功将示波器的带宽提升至 70GHz 和 100GHz，上述三种技术的基本原理均 是通过混频器或取样器将高频段的频谱搬移到低频段，然后传输到后端的 ADC 进行数字化，再在 DSP 中进行数字信号的处理进而实现信号的还原。2018 年，是德科技采用磷化 铟集成电路工艺，将前置放大器、触发和采样器集成开发，研制出了 110GHz 带宽的高性 能示波器模拟前端模块；（3）从示波器的选用来看，主要遵循“五倍法则”，即示波器的 带宽应大于等于 5 倍的信号最高频率，遵循该原则选择的示波器，一般可以在测量中提供 小于±2%的误差。

带宽不足会对信号的捕获产生影响，主要表现为以下三个方面：（1）被测信号的上升沿变 缓；（2）信号的高频分量减少，会造成方波信号的严重失真，会使原来规则的波形成圆弧 状接近正弦波，因为方波是由基波以及 3、5、7……次谐波分量递加而成，例如 20M 的 方波包含 20M 基波、60M 三次谐波、100M 五次谐波……，如果要对波形进行精确测量， 应使示波器的带宽大于波形的主要谐波分量（这里为 60M）；（3）信号的相位出现失真。

采样率：示波器的第二核心指标。（1）从定义来看，采样率亦称采样速度或采样频率，定 义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的个数，直接决定了示波器模拟到数字转换的 水平量化的精度和能力，一般来说，示波器的采样率越高，波形约接近真实波形；（2）从 采样率和带宽的关系来看，根据奈奎斯特采样定律，为了在所需带宽内复现所有信号内容 的准确表示，采样率必须超过带宽的两倍；（3）从技术演进来看，随着带宽的提升，对采 样率不断提出更高的要求，而前端 ADC 的性能决定了采样率的大小，目前主要的技术有时间交织采样技术（TIS）、数字带宽交织技术（DBI）和异步时序交织技术（ATI）。

存储深度：示波器的第三核心指标。（1）从定义来看，存储深度表示可以保存的采样点的 个数，例如“一千万个采样点”可以表示为 10 Mpts；（2）从技术来看，其表现在物理介 质上其实是某种存储器的容量，可以将其简单理解为一个环形存储器，即示波器不断采样 得到新的采样点会填充进来，老的采样点会自动地溢出；（3）一个重要公式：存储深度= 采样率*采样时间，即当测量时间较长的信号时，由于存储深度不变，只能降低采样率， 但会因此降低波形质量。