示波器的架構(gòu)經(jīng)歷了幾十年的沉淀,特別是最近二十年數(shù)字示波器的高速發(fā)展,已經(jīng)基本趨于穩(wěn)定,當(dāng)代數(shù)字示波器的基本組成主要包括:模擬前端(負(fù)責(zé)信號(hào)調(diào)理)->模數(shù)轉(zhuǎn)換器(調(diào)理后信號(hào)數(shù)字化)->數(shù)據(jù)采集/存儲(chǔ)/信號(hào)處理->顯示與人機(jī)接口。其中前兩個(gè)部分決定了示波器絕大部分性能指標(biāo),也是示波器的核心所在。
帶寬與模擬前端
帶寬,是選擇示波器時(shí)最基本的參數(shù),從2004年的30GHz問(wèn)世,到45GHz的出現(xiàn),這期間等待了5年,而到60GHz示波器的出現(xiàn)只有短短的3年,而最近的12個(gè)月里,示波器三強(qiáng)紛紛更新了自己的最頂級(jí)配置示波器,一切仿佛對(duì)2002-2004年示波器性能軍備競(jìng)賽的翻拍。
決定帶寬的關(guān)鍵是示波器的模擬前端,包括衰減器,放大器和相關(guān)電路,是被測(cè)信號(hào)進(jìn)入示波器的大門,示波器的測(cè)試信號(hào)帶寬很多情況下都是由模擬前端的帶寬決定的,也就是直接影響了示波器的本底噪聲和量程。模擬前端的設(shè)計(jì)工作在示波器的硬件設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,實(shí)際上占據(jù)了一半以上的工作量,并且在很大程度上最終決定了示波器的硬件性能。