1、当前示波器的垂直分辨率是多少？

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无论我们手中的示波器是100MHz带宽，还是1GHz高速信号分析仪的能力是带宽的主要区别。高带宽和高采样率有助于分析高频模拟信号或越来越快的数字信号。除了用更高的带宽和更大的采样率在水平时间轴上分析测试信号外，如何在垂直范围内分析测量信号？答案是垂直分辨率，即ADC位数。我们研究了市场上最常用的500，保有量很大MHz以下表：

从上述统计数据可以看出，最常见的8bit垂直增益精度集中在垂直分辨率下±垂直档位越小，精度越差，测试小信号的误差越大。

2.我们通常选择示波器来测试电压信号或电流信号。测量高压信号或电流信号时，需要外部高压差分探头或电流探头。高压差分探头和电流探头的一般精度为±1%左右，示波器和探头的累积误差会更大。下图是示波器测量电源的典型场景。

3.示波器通常用于测量显示电压或电流变化趋势，即收集和显示不可见信号。这本身就是人们开发示波器的初衷，但现在我们都把示波器作为一种综合性仪器，既想要波形，又想要精确的测量，还想要高端的分析功能。所以原来的8bit垂直分辨率有点难。

4.为什么制造商不提高垂直分辨率？众所周知，目前使用的主流示波器是数字示波器，即量化前端处理的模拟信号采样。现代示波器的采样率每秒只有几个G点，每个点都经过ADC采样产生大量数据，示波器需要特殊的高速缓存和处理器来处理大量数据，ADC在单位时间内收集更多的点，同时量化更多的位数，它给处理能力带来了巨大的挑战。由于近年来信号速度越来越快，各品牌仪器制造商优先开发带宽和采样点，导致8bitADC延续多年。现在很多新的应用都遇到了瓶颈。

在示波应用中遇到的精度测试挑战是什么？

在覆盖更多应用场景的同时，示波器也对示波器本身的测量精度提出了更大的挑战。目前，新一代信息技术、人工智能、物联网、工业物联网、智能家居等行业应用了更多的芯片、传感器和电源能耗场景。例如，为了降低功耗，提高处理速度，芯片还需要一个更准确的电源系统来降低电压、电流和功耗，这些准确的小信号需要准确的电压、电流和功率测量。3%的传统示波器DC垂直精度将不再满足要求。

物联网时代需要布置更多的传感器、电池供电、更低的能耗和大量的分布式覆盖。这些应用场景需要分析原始8的电压和电流信号bitMegaChips代理ADC示波器的应用是短缺的，所以现在示波器制造商已经转向开发更高分辨率的示波器。

以下是目前更具前瞻性的示波器制造商推出的500M带宽高分辨率示波器：

可以看出，更高的垂直分辨率带来更高的测量精度可以达到0.5%，因此示波器的测量可以进行更准确的电压、电流和功率测量，这符合应用场景的发展趋势和要求。

高分辨率示波器能给用户带来什么？

除了更大的屏幕和更多的分析测量功能外，美国品牌泰克近两年推出的新4系和新5系的另一个主要升级是垂直分辨率的提高，都提高到了12bit。与普通8相比-bit示波器256级量化等级，12级-bit示波器可达4096级，是普通示波器的16倍，量化误差较小。国产示波器的龙头品牌鼎阳也是高分辨率的新产品，垂直分辨率位数也提高到了12bit。下图直观地展示了高分辨率带来的测量意义和价值。

四、总结

事物的发展规律是一个螺旋上升的过程，示波器的发展也是如此。一方面，我们应该提高水平时间轴上的采样率来分析更快的信号，但同时，我们不能忽视快速变化信号是小信号的必然要求。在国家双碳政策的背景下，更先进的技术必然需要更准确、更高效的测试仪器。我相信分辨率更高的示波器可以帮助更准确的能量控制。