概述
---数字示波表是近年出现的一种新型检测、维修用工具型仪表,主要功能覆盖数字存储示波器和数字万用表这两类应用最广泛、最普及的仪器仪表。它能完成信号波形捕获显示、并自动计算处理、提取信号参数：峰峰值、平均值、有效值、频率、周期，也可以测量电阻值、二极管正向压降、开路短路等，功能齐全，且体积小巧,重量轻(含可充电电池总重量小于1.5kg),可以单手手持操作, 携带使用方便、可靠，因而被称为掌上示波表和工业示波器，非常适合于电器设备的现场安装调试、快速故障诊断排除、设备运行状况监测、日常检查维护，以及野外移动作业等。

---数字示波表的典型代表产品有美国FLUKE123：20MHz双通道，8位模数变换，实时采样率25MS/s，等效采样率2.5GS/s,可测电阻、电容、二极管，有多种外配探头扩展测量功能，在各种测量过程中可以保持自动设置功能，自动调节量程和时基，方便使用，是数字示波表的经典之作。
---随着电子测量技术的发展，数字示波表不断有新产品推出，其示波器的性能指标直逼实验室用台式数存示波器，FLUKE196系列数字示波表实时带宽达到300MHz，已不再仅仅是工具型仪器了，可用于更广的领域;同时台式仪器也在不断向小型、便携发展，有的已配备电池。
---国内也有不少院校厂家在积极研制开发数字示波表产品，现已推出WX4451，并投产供应市场。WX4451数字示波表由成都五行科技发展有限责任公司研制、开发，于2002年 1月试产，6月通过成都市科委鉴定。目前尚未见有国产同类产品的报道、销售，WX4451可谓首款国产数字示波表。

数字示波表WX4451概况
---WX4451是一款国产数字示波表，外形尺寸为222mm×114mm× 50mm;带包装重量约 1kg;采用320×240单色液晶图形显示器;带宽：双通道，DC——20MHz（3dB）;存储深度为1KB 每通道;垂直分辨率可达8bit;垂直灵敏度为5mV/点～20V/点;最大采样率为100MS/s;电池供电工作时间平均2小时。
---可测量电阻值、通/断、二极管;峰峰值、平均值、有效值;频率、周期。可存储10组捕获波形，设有RS232接口，与计算机连接，回传捕获的数据波形，以便进一步分析。

数字示波表WX4451组成原理
---数字示波表WX4451系统是由模拟输入通道、信号采样与存储、核心控制逻辑、微处理器、共享存储器、液晶显示器、元件测量及电源变换等功能单元组成，如图1所示。
输入通道
---连接输入探头，完成输入信号交流直流耦合选择、输入保护、输入阻抗变换、信号衰减放大、垂直增益细调、垂直漂移修正、垂直位移调整、模数变换器差分驱动等功能。输入通道关系到示波表带宽和垂直测量精度，选用PhotoMOS继电器开关、高速JFET输入运算放大器、VGA可控增益放大器，使电路稳定可靠。
信号采样存储
---模拟波形经连续模数变换转为数字流，是数存示波器的关键技术，也是区别于模拟示波器的标志特征。在示波表中应仔细权衡采样率、功耗、芯片尺寸以及外围电路，WX4451采用AD公司低功耗、高速双通道模数转换器件AD9288，在核心逻辑电路控制下捕获波形数据，并存储于FIFO中，等待处理器读出处理。
核心逻辑单元
---产生时基时钟，控制信号采样过程;过滤采样数据，确认触发信号，提取峰峰值（峰峰值采样时，对一段时间内大量采集的数据只用一对从中抽取的最大、最小值代表，这样只需两个数据即可大致描述一段时间内信号变化情况），压缩数据存储量;产生液晶显示扫描刷新信号，提供高速VRAM方式屏幕操作;协调共享存储器RAM操作，使刷屏读出与处理器读写交替进行;译码处理器发出的控制信号，扩展数字输入输出端口。 核心逻辑单元功能复杂，而且要求高速度、低功耗、小体积，仪器采用了ALTERA公司FLEX 6016 FPGA，满足系统要求。
液晶显示单元
---液晶显示器低功耗、平板结构是示波表首选显示器件。WX4451选用透射反射型液晶图形显示器，分辨率320×240，配置可程控EL背光源、程控对比度调节电路，组成完整显示部件;接受核心逻辑块的扫描信号，不断刷新屏幕，显示波形、读数、操作菜单等。
处理器单元
---包括键盘、微处理器、数据程序存储器，掉电保持存储器。在程序控制下，完成键盘按键扫描，输入操作命令;通过核心逻辑单元，协调系统各功能单元运行;处理波形数据，形成显示的图形点阵数据，通过核心逻辑，写入共享存储器RAM;提取参数，显示测量数值;连接计算机，回传捕获数据。
元件测量单元
---元件测量不同于信号测量，需要有驱动和检测两部分电路配合完成，而检测速度要求不高，示波表中选用数字万用表的成熟电路，配合模拟开关，由处理器直接控制测量，自动完成量程转换和偏差修正，用光标条和数字显示测量结果。
电源转换
---示波表中有多种供电要求：模拟电路的±5V、数字逻辑电路、液晶显示电路的3.3V、2.5V，高速采样电路的净化3.3V。为有效利用电池储存的有限电量，适应电池输出2.7V～4.2V的电压变化，采用多路高开关频率DC-DC 升压变换器和低压差稳压器LDO，提供各部分所需电源，电源部分还要提供电池充电管理、放电保护，以延长电池使用时间。
示波表应用实例
1 有效值测量
---某磁饱和供电器输出有效电压60V、50Hz交流方波，用数字万用表测量，读数为67V，判为输出偏高严重，但用示波表检测发现，输出波形较好，有效值读数为60.5V，电源正常。由于一般数字万用表没有真有效值功能，采用交流整流平均换算法，当波形为正弦波时，换算准确，对其他波形，必须根据波形修正。
2 旋转编码器检测
---旋转编码器利用两路信号的相位区分左旋、右旋，用示波表的两个输入通道分别连接两路信号，转动编码器，单次捕获一组波形，与标准波形对比，可检测编码器的每个分度是否正常。

结语
---数字示波表因其功能齐全、携带使用方便、性能稳定可靠，深得电气工程人员喜爱，但由于价格因素，未能大量配备。随着其产量迅速增加，价格不断下降，将会成为非常普及的真正的“万用表”。