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USB 示波器、频谱分析仪和数字化仪之间有什么区别？
USB 示波器是一种用途广泛的仪器。使用合适的软件，它们可以执行通常为频谱分析仪和数字化仪保留的功能。但在某些情况下，需要特殊仪器才能获得最佳结果。本常见问题解答比较了示波器、频谱分析仪和带有 USB 接口的数字化仪的功能。它们之所以被称为 USB 设备，是因为它们通过 USB 接口连接到配套 PC，该接口还为仪器供电。
时域与频域
USB 示波器通常用于捕获有关信号的详细时序信息或多个信号之间的相对时序，例如信号之间的延迟时间。频谱分析仪用于研究信号的频率特性，例如谐波含量。USB 频谱分析仪有多种封装尺寸。有些像大多数 USB 示波器一样是口袋大小，但迷你 USB 频谱分析仪甚至更小。其中一种尺寸仅为 87.5 毫米（长）x 23 毫米（宽）x 15 毫米（高），重量不到 20 克（图 1）。
图 1. USB 频谱分析仪可以非常紧凑和轻便（图片：Triarchy）。
此类迷你 USB 频谱分析仪专为现场测试而设计。它们可以在连接到天线时监测射频信号，以便使用近场探头进行电磁可计算性 (EMC) 测试。连接到主机 PC 时，该软件还支持通过互联网进行远程设置和监控。它可以处理高达 4.15 GHz 的频率、高达 1 W 的功率和 -110 dBm 的噪声水平。
更多标准尺寸的 USB 频谱分析仪可以捕获 40 MHz 实时带宽。它们具有 70 dB 无杂散动态范围和 18.0 GHz 频率覆盖范围。可用的跟踪发生器支持增益/损耗测量，可快速测试滤波器、双工器和其他网络元件。它还支持 VSWR、回波损耗、故障距离和电缆损耗的电缆和天线测量。
数字化仪
宽带数字化仪提供高分辨率、高动态范围，并可在频域中显示结果。USB 数字化仪在自动测试设备 (ATE) 系统和高密度多通道数据采集等应用中特别有用，其中分析软件和显示器可以嵌入到集中控制器中。
例如，4 通道 USB 数字化仪具有高带宽 50 Ω 输入，使用 SMA 连接器（与 USB 示波器上常见的 BMC 连接器相比），输入范围固定为 ±100 mV（图 2）。当需要容纳更高的输入信号时，可以使用衰减器。该数字化仪具有 1 GHz 带宽和 5 GS/秒的实时采样率，可以捕获具有 200 ps 时间分辨率的单次脉冲。缓冲存储器中可以保存两个 100 ms 的最大采样率捕获。
图 2. 此类 USB 数字转换器使用 SMA 连接器来确保高性能（图片：tiepie）。
可用的软件开发工具包 (SDK) 使示波器能够与第三方软件连接，包括 MathWorks 的 MATLAB、Microsoft Excel 和 NI LabVIEW。SKD 包括适用于 Microsoft Windows、Apple Mac (OS X) 和 Linux（包括 Raspberry Pi 和 BeagleBone）的驱动程序。驱动程序支持 USB 数据流，以便通过 USB 连接捕获无间隙连续数据，并以高达 10 MS/秒的速率将其直接保存到 RAM 或硬盘驱动器。
总结
USB 示波器用途广泛，但并非万能。有些应用需要更高的性能，使用专用的 USB 频谱分析仪和数字化仪会大有裨益。
时域与频域
USB 示波器通常用于捕获有关信号的详细时序信息或多个信号之间的相对时序，例如信号之间的延迟时间。频谱分析仪用于研究信号的频率特性，例如谐波含量。USB 频谱分析仪有多种封装尺寸。有些像大多数 USB 示波器一样是口袋大小，但迷你 USB 频谱分析仪甚至更小。其中一种尺寸仅为 87.5 毫米（长）x 23 毫米（宽）x 15 毫米（高），重量不到 20 克（图 1）。
图 1. USB 频谱分析仪可以非常紧凑和轻便（图片：Triarchy）。
此类迷你 USB 频谱分析仪专为现场测试而设计。它们可以在连接到天线时监测射频信号，以便使用近场探头进行电磁可计算性 (EMC) 测试。连接到主机 PC 时，该软件还支持通过互联网进行远程设置和监控。它可以处理高达 4.15 GHz 的频率、高达 1 W 的功率和 -110 dBm 的噪声水平。
更多标准尺寸的 USB 频谱分析仪可以捕获 40 MHz 实时带宽。它们具有 70 dB 无杂散动态范围和 18.0 GHz 频率覆盖范围。可用的跟踪发生器支持增益/损耗测量，可快速测试滤波器、双工器和其他网络元件。它还支持 VSWR、回波损耗、故障距离和电缆损耗的电缆和天线测量。
数字化仪
宽带数字化仪提供高分辨率、高动态范围，并可在频域中显示结果。USB 数字化仪在自动测试设备 (ATE) 系统和高密度多通道数据采集等应用中特别有用，其中分析软件和显示器可以嵌入到集中控制器中。
例如，4 通道 USB 数字化仪具有高带宽 50 Ω 输入，使用 SMA 连接器（与 USB 示波器上常见的 BMC 连接器相比），输入范围固定为 ±100 mV（图 2）。当需要容纳更高的输入信号时，可以使用衰减器。该数字化仪具有 1 GHz 带宽和 5 GS/秒的实时采样率，可以捕获具有 200 ps 时间分辨率的单次脉冲。缓冲存储器中可以保存两个 100 ms 的最大采样率捕获。
图 2. 此类 USB 数字转换器使用 SMA 连接器来确保高性能（图片：tiepie）。
可用的软件开发工具包 (SDK) 使示波器能够与第三方软件连接，包括 MathWorks 的 MATLAB、Microsoft Excel 和 NI LabVIEW。SKD 包括适用于 Microsoft Windows、Apple Mac (OS X) 和 Linux（包括 Raspberry Pi 和 BeagleBone）的驱动程序。驱动程序支持 USB 数据流，以便通过 USB 连接捕获无间隙连续数据，并以高达 10 MS/秒的速率将其直接保存到 RAM 或硬盘驱动器。
总结
USB 示波器用途广泛，但并非万能。有些应用需要更高的性能，使用专用的 USB 频谱分析仪和数字化仪会大有裨益。
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