如果您是電子愛好者、電氣工程師或以任何方式涉足電子產品，您就會知道示波器是您不能沒有的設備之一。
如果您剛開始工作或玩電子產品，那麼您很快就會發現示波器是該領域必不可少的設備。
我對最佳全能範圍的選擇是 Rigol DS1054Z 數字示波器. 這是一款功能豐富且易於使用的設備，具有足夠的採樣率、觸發和帶寬。 很難以這個價格找到更好的 4 通道數字示波器。
但是，您可能正在尋找稍微不同的功能，例如便攜性或更高的採樣率，所以讓我向您展示我在不同類別中排名前 5 位的最佳示波器。
| 最好的示波器 | 圖片 |
| 最佳整體示波器： 瑞高 DS1054Z | 
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| 愛好者的最佳示波器： Silent Technologies SDS1202X-E | 
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| 適合初學者的最佳示波器： 漢泰DSO5072P | 
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| 最實惠的便攜式迷你示波器： Signstek Nano ARM DS212 便攜式 | 
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| 最好的高采樣率示波器： 億普 ADS1013D | 
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| 帶 FFT 的最佳示波器: 漢泰DSO5102P |  （查看更多圖片） |
| 帶信號發生器的最佳示波器: 漢泰克2D72 |  （查看更多圖片） |
在這篇文章中，我們將介紹：
什麼是示波器？
示波器是電子工程師使用的重要工具，使他們能夠可視化設備上的波形信號，以便進一步觀察和解決問題。
幾乎每個測試電子硬件的電子實驗室都需要示波器。
它可用於多個研究領域，包括射頻設計、電子電路設計、電子製造、電子設備的維修和維修。
示波器通常稱為 O 型示波器。 它用於監視電路的振盪，因此得名。
示波器的主要目的是記錄隨時間變化的電信號。
大多數示波器會生成二維圖形，x 軸為時間，y 軸為電壓。
設備前面的控件使您可以查看輸出並在水平和垂直方向上調整屏幕和比例，放大顯示，聚焦和穩定信號。
這是 你如何閱讀示波器的屏幕.
當今一些實驗室仍在使用的最古老的示波器被稱為 陰極射線示波器.
更現代的示波器使用 LCD（液晶顯示器）以電子方式複制 CRT 的動作。
最複雜的示波器使用計算機來處理和顯示波形。 這些計算機可以使用任何類型的顯示器，包括 CRT、LCD、LED、OLED 和氣體等離子。
了解有關示波器工作原理的更多信息：
採購指南：在示波器中尋找哪些功能
在選擇示波器時考慮以下因素很重要。
頻寬
示波器的帶寬是指它可以測量的最大頻率水平。
與高帶寬示波器相比，低帶寬示波器的頻率響應範圍相對較短。
根據“五法則”，示波器的帶寬應至少是您使用的最大頻率的五倍。
示波器最大的成本驅動因素之一是帶寬。
具有 200 MHz 窄帶寬的 o-scope 可以賣幾百美元，然而，帶寬為 1 GHz 的頂級示波器可以賣近 30,000 美元。
通道數
示波器上的通道數很重要。
傳統上，全模擬示波器使用兩個通道工作。 但是，較新的數字型號最多提供 4 個通道。
進一步了解 模擬示波器和數字示波器的區別在這裡.
當您需要比較兩個或更多信號時，額外的通道非常有用。 許多示波器一次可以讀取多個信號，同時顯示所有信號。
如果您剛開始使用電子產品，兩個通道就足夠了，任何額外的通道都會增加設備的成本。
採樣率
採樣對於完美地重構信號是必要的。 示波器的採樣率是指設備每秒記錄的觀察次數。
自然，具有更高采樣率的設備將為您提供更準確的結果。
記憶體應用
所有示波器都有內存，用於存儲樣本。 一旦內存已滿，設備將自行清空，這意味著您可能會丟失數據。
最好選擇內存大的機型，或者支持內存擴展的機型。 此功能通常稱為內存深度。
類型
所以，如果你真的想深入研究這一部分，你會偶然發現一些你可能從未聽說過的詞。 但是，我們在這裡的目的是讓您對基本類型有一個相當簡單和直接的理解。
模擬示波器
今天選擇一台模擬示波器，無異於踏上一段穿越到過去的旅程。 模擬示波器幾乎沒有 DSO 無法超越的特性（如果有的話）。 除非你真的被它們的舊外觀和感覺所吸引，否則它們不應該出現在你的首選列表中。
數字存儲示波器 (DSO)
與模擬不同，DSO 以數字方式存儲和分析信號。 與模擬相比，您獲得的主要優勢是存儲的跡線明亮、清晰且寫入速度非常快。 您可以無限期地存儲跟踪，然後也可以從外部存儲設備重新加載它們。 更不用說它們使用起來多麼方便，這使得它們優於模擬設備。
外形
根據外形尺寸，您會在當今市場上找到三種基本類型的 DSO。
傳統台式
這些通常更笨重，更喜歡呆在桌子上而不是四處遊蕩。 台式數字示波器將在性能方面表現最佳，顯然成本更高。 借助 FFT 頻譜分析、磁盤驅動器、PC 接口和打印選項等功能，您無法抱怨價格。
手持式
顧名思義，這些將適合您的手臂，並且像大多數智能手機一樣易於攜帶。 如果您一直在移動，手持式 DSO 具有明顯的優勢。 然而，便利是有代價的，因為它們往往顯示不佳且電池壽命短。 與台式相比，它們也有點貴。
基於PC
儘管是新來者，但基於 PC 的示波器在受歡迎程度方面已經超過了台式同等產品。 看起來它們會一直存在，因為您可以在辦公桌上的 PC 上使用它們。 這意味著您可以獲得高分辨率顯示器、閃電般的處理器和磁盤驅動器。 所有這些都是免費的！
頻寬
獲得帶寬比您要測量的最大頻率高五倍的示波器是一般的經驗法則。 例如，如果您的測量區域約為 100MHz，則瞄準帶寬為 20MHz 的設備。 如果您輸入與示波器相同帶寬的信號，它將顯示衰減和失真的圖像。
取樣率
對於 DSO，採樣率以每秒兆樣本 (MS/s) 或每秒千兆樣本 (GS/s) 為單位指定。 此速率應至少是您要測量的最大頻率的兩倍。 但由於您需要至少五個樣本才能準確地重建波形，因此請確保此數字盡可能高。
此外，您將獲得兩種不同的採樣率：實時採樣 (RTS) 和等效時間採樣 (ETS)。 現在，ETS 僅在信號穩定且重複的情況下才有效，如果是瞬態信號，則不太可能有效。 不要被高速率所吸引，並檢查它是否適用於所有信號或僅適用於重複信號。
上升時間
大多數數字工程師更喜歡比較上升時間與帶寬。 上升時間越快，快速轉換的關鍵細節就越精確。 如果製造商沒有說明，您可以使用公式 k/帶寬計算上升時間，其中 k 在 0.35 之間（如果帶寬 < 1GHz）。
記憶深度
示波器的內存深度控制在必須轉儲信號之前它可以存儲多長時間。 具有高采樣率但低內存的 DSO 只能在前幾個時基上使用其完整採樣率。
假設示波器能夠以 100 MS/s 的速度進行採樣。 現在，如果它有一個 1k 的緩衝存儲器，那麼採樣率將僅限於 5 MS/s (1 k / 200 µs)。 當您放大特定信號時，這會變得更加清晰。
分辨率和準確性
現在大多數數字示波器都具有 8 位分辨率。 為了查看用於音頻、汽車或環境監測的模擬信號，請選擇具有 12 位或 16 位分辨率的示波器。 雖然大多數 8 位示波器的精度在 3% 到 5% 之間，但您可以通過更高的分辨率實現高達 1% 的精度。
觸發能力
觸發控件可方便地穩定重複波形和捕獲單次波形。 大多數 DSO 提供幾乎相同的基本觸發選項。 您可以根據測量的信號類型尋找更高級的功能。 例如脈衝觸發器可能證明對數字信號有用。
輸入範圍
在當今的示波器中，您將獲得從 ±50 mV 到 ±50 V 的可選滿量程輸入範圍。 但是，請確保示波器對於您要測量的信號具有足夠小的電壓範圍。 如果您通常測量小信號（小於 12 mV），則分辨率為 16 至 50 位的示波器應該可以做得相當好。
探棒
典型的探頭允許在 1:1 和 10:1 衰減之間切換。 始終使用 10:1 設置進行過載保護。 當用於 200 MHz 以上的快速信號時，無源探頭很有趣。 有源 FET 探頭在處理此類信號時表現更好。 對於高電壓和三相電壓，差分隔離探頭是最佳解決方案。
通道數
具有四個或更少通道的傳統示波器可能不足以查看所有信號。 因此，您可能會尋找混合信號示波器 (MSO)。 它們提供 2 到 4 個模擬通道和多達 16 個用於邏輯時序的數字通道。 有了這些，您就可以忘記任何組合的邏輯分析儀或特殊軟件。
記錄長度
今天的示波器將允許您選擇記錄長度以優化細節級別。 您可以期望一台基本示波器能夠存儲超過 2000 個點，而穩定的正弦波信號需要大約 500 個點。要搜索抖動等不常見的瞬態，請至少選擇一個記錄長度較長的中端示波器。
自動化技術
確保示波器提供數學資料，例如平均值和 RMS 計算以及佔空比，以獲得即時結果。 您還可以在某些模型中找到更高級的數學函數，例如 FFT、積分、微分、平方根、標量，甚至是用戶定義的變量。 如果你願意花錢，這些絕對是值得的。
導航和分析
嘗試確認用於快速導航和分析記錄軌蹟的高效工具。 這些工具包括放大事件、平移區域、播放暫停、搜索和標記等。 除此之外，您可以輕鬆定義類似於觸發條件的各種標準。
應用支持
檢查示波器是否支持高級應用程序。 例如，可以讓您深入了解信號完整性、相關問題、原因和影響的應用程序。 RF 等其他應用程序將允許您查看頻域中的信號並使用頻譜圖進行分析。 還有大量其他應用程序可用。
連接和擴展
考慮一個允許您訪問網絡打印和文件共享資源的範圍。 尋找通用 USB 端口或 C 型端口，以便於數據傳輸或充電。 對於手持或便攜式設備，請確保備用電池充足並且可以在任何地方充電。
響應
為了實現功能的最佳協調，設備必須提供方便且響應迅速的界面。 用於經常使用的調整的專用旋鈕、用於即時設置的默認按鈕和語言支持是為此目的的一些要求。
最好的示波器評論
讓我們深入了解可用的最佳示波器的評論，看看哪一款可能適合您的需求。
最佳整體示波器：Rigol DS1054Z
Rigol DS1054Z 是我首選的 o-scope。
它是一款堅固的低端數字示波器，其眾多功能和經濟實惠使其成為家庭使用和學者的理想選擇。
它提供的數學函數對學生來說是無價的。
憑藉 50 MHz 的總帶寬容量，它允許高達 3000 efms/s 的總波形捕獲率，這對於這個價格範圍內的設備來說是很高的。
如果需要，帶寬可以升級到 100 MHz。
它配備四個通道，7 英寸顯示屏，分辨率為 800 x 480 像素，足以同時顯示所有四個通道。
這使其非常適合同時分析和比較多個信號。
它有一個 USB 連接器、LAN(LXI)（您可以連接以太網電纜）和 AUX 輸出。
它還提供實時波形記錄、回放、FFT 函數標準和各種數學函數，使其成為學生和愛好者的最佳示波器之一。
屏幕又大又亮，具有類似於模擬示波器的信號強度設置。 採樣率和內存性價比不錯，帶寬可以升級。
與其他一些單位相比，它的尺寸相當笨重，長時間攜帶可能會很累。
外殼由耐用、耐刮擦的塑料製成，所有按鈕和連接都是堅固的。 這款示波器的整體製造質量與昂貴的頂級品牌一樣好。 附帶校准證書。
有趣的方面
如果您正在尋找一款經濟實惠的示波器，DS1054Z 肯定值得您關注。 它提供的物有所值的規格好得令人難以置信。 創新技術、強大的觸發功能、廣泛的分析能力，不勝枚舉。
Rigol DS1054Z 是一款台式機身式數字示波器，重量不超過 6.6 磅。 然而，帶來所有便利的並不是結構良好的機身。 您還將收到兩個 RP2200 雙無源探頭，以獲得更方便的用戶界面。
與它的價格標籤相比，四個通道的 50 MHz 帶寬確實令人印象深刻。 這款經濟型設備還提供高達每秒 30,000 個波形的波形捕獲率。 挺快的吧？ 最重要的是，它還具有 1G Sa/s 的實時採樣率。
至於存儲內存，你會得到一個 12 Mpt 的內存，預裝了這個內存。 但是，它還提供 USB 連接和可選的 24Mpts 內存深度，以防您需要額外的存儲空間。
除此之外，Rigol 還為屏幕實施了創新的超視技術。 由於這一增強功能，顯示器可以顯示多個強度級別的波形。 正因為如此，略低的分辨率才變得合理。
功能
- 頻寬：提供 50 MHz 帶寬範圍，可升級至 100 MHz
- 通道數：在四個通道上運行
- 採樣率：波形捕獲率高達 3000 efms/s
- 記憶體應用：它帶有 12Mpts 的內存，可升級到 24Mpts（購買 MEM-DS1000Z）。
- USB連接器
- 多種數學函數，非常適合學生
- 校准證書
愛好者的最佳示波器：Siglent Technologies SDS1202X-E
這是一款功能豐富的產品，價格極具競爭力，是愛好者的絕佳選擇。
SDS1202X-E 數字示波器具有一系列有用的功能，這些功能通常被其他製造商歸類為可選附加功能。
這些通常要付出相當大的代價！
Siglent 示波器的突出特點之一是其歷史波形記錄和順序觸發功能。
此功能允許用戶存儲已觸發的波形以供下次查看和分析。
SDS1202X-E 採用新一代 Spo 技術，可提供出色的信號保真度和性能。
這款流暢的軟件意味著您無需等待界面趕上。 系統噪音也低於許多同類產品。
這款數字示波器提供 200 MHz 的測量帶寬，以 1 GSa/sec 的速率進行實時採樣，可存儲 14 萬個測量點。
它包括您期望的所有標準接口：標準串行總線觸發和解碼，支持 IIC、SPI、UART、RS232、CAN 和 LIN。
SDS-1202X-E 還具有直觀的界面，非常易於使用。 最常進行的測量可以通過其觸摸屏界面輕鬆訪問。
對於入門級示波器，這是一款價格優惠的出色產品。
有趣的方面
關於 200MHz SDS1202X-E 確實引起了一些轟動，因為它是酷炫功能和經濟實惠的理想組合。 由於其門限和縮放測量，您可以指定波形數據分析的任意間隔。 因此，您會注意到任何無關數據導致的錯誤率顯著降低。
此外，它還具有基於硬件的功能，每秒可處理多達 40,000 個通過失敗的決定。 它可以快速生成您定義的測試模板，並提供跟踪掩碼比較。 因此，您會發現它適用於長期信號監測或自動化生產線測試。
它有這個新的數學協處理器，允許對輸入信號進行 FFT 分析，每個波形最多 1M 樣本！ 因此，您將獲得具有更快刷新率的高頻分辨率。 雖然這會提高速度，但所有數據點的 14M 點測量將確保准確性。
你猜怎麼了？ 您現在也可以播放最新觸發的事件。 因為有一個歷史函數使用分段內存來存儲觸發事件。 此外，您可以以表格的形式直觀地顯示總線協議信息。
您還可以控制 USB AWG 模塊或掃描獨立 SIGLENT 設備的幅度和相位頻率。 它的嵌入式網絡服務器將通過從一個簡單的網頁控制 USB WIFI 來幫助您遠程排除故障。
功能
- 頻寬：提供 100 MHz-200 MHz 選項。 使用 Spo 技術，提供出色的信號保真度和性能
- 通道數：提供 2 和 4 通道選項。
- 採樣率: 1GSa/sec 的採樣率
- 記憶體應用：具有歷史波形記錄和順序觸發功能
- 非常用戶友好
- 低系統噪音
適合初學者的最佳示波器：Hantek DSO5072P
Hantek DSO5072P 僅提供兩個通道，是學習使用該設備的初學者的理想示波器。
如果您剛開始使用電子產品，那麼兩個頻道就足以滿足您的需求，任何額外的頻道只會增加成本。
對於初學者來說，這款示波器是一個非常好的選擇，因為它提供了出色的用戶界面和直觀的菜單。 它也很實惠。
70 MHz 的帶寬和 12 Mpts 到 24 Mpts 的內存深度足以滿足大多數應用的需求。
大型 7 英寸彩色顯示屏提供高可見度，即使在明亮的陽光下也易於閱讀。 它的重量為 4.19 磅，非常輕巧且易於攜帶，並且具有保護其免受刮擦和損壞的塗層。
雖然它不支持以太網或 Wi-Fi 網絡連接，但它支持使用 Windows 10 PC 進行外部操作的 USB 連接。
先進的觸發模式功能包括邊沿、斜率、超時、線路可选和脈衝寬度，這使得該設備適用於各種模擬。
功能
- 頻寬: 200/100/70MHz 帶寬
- 通道數: 兩個頻道
- 採樣率: 實時採樣率高達 1GSa/s
- 記憶體應用: 12Mpts 到 24 Mpts
- 出色的用戶界面
- 經濟實惠
- 顯示屏在所有光線條件下都提供高可見度
- 非常輕巧
最實惠的迷你示波器：Signstek Nano ARM DS212 Portable
這款小型手持式示波器非常適合進行中的電子測試。 它非常緊湊，可以輕鬆安裝 在您的電工工具帶中.
Signstek Nano 易於操作，所有設置和幾乎所有操作都使用兩個指輪。
USB 閃存內置於本機中。 有一個 8 MB 的存儲區域。
數據可以存儲為數據點或顯示為 .bmp 文件。 設備上的 USB 端口用於為電池充電或連接到計算機。
設備的目錄將顯示，數據或圖像可能會傳輸到計算機。
這是一個 2 通道數字示波器。 配備320*240彩色顯示屏、8M存儲卡（U盤）、可充電鋰電池。
內置信號發生器對頻率和PPV進行基本波形和調整，測量準確。
雖然它由鋰離子電池供電，但最長可持續使用兩個小時。
功能
- 頻寬：1MHz帶寬
- 通道數: 兩個頻道
- 採樣率: 10MSa/s 最大。 採樣率
- 記憶體應用：樣本存儲深度：8K
- 手持式，操作方便。 使用兩個指輪進行所有設置。
- 本機內置 USB 閃存
- 網站上提供了詳細的手冊
- 電池最多可以使用兩個小時
最佳高采樣率示波器：YEAPOOK ADS1013D
YEAPOOK ADS1013D 手持式數字示波器以非常合理的價格提供了一系列先進的功能，包括高采樣率。
內置的 6000mAh 鋰電池對於需要長時間使用示波器的人來說是一個特別有用的功能。
它使您可以在一次充滿電的情況下使用該設備長達 4 小時。
它具有觸發模式——自動、正常和單次——以捕獲瞬時波形。 示波器還配備了高壓保護模塊，可讓您在高達 400V 的電壓下操作該單元。
Yeapook 的示波器有 2 個通道，模擬帶寬為 100 MHz，實時採樣率為 1 GSa/s。
顯示界面方面，採用7英寸液晶觸摸屏，分辨率為800×480像素，查看清晰方便。
這款示波器非常輕巧便攜。 它具有纖薄的機身，尺寸為 7.08 x 4.72 x 1.57 英寸，便於操作。
存儲容量為 1 GB，這意味著您可以存儲多達 1000 個屏幕截圖和 1000 組波形數據。
功能
- 頻寬：100兆赫帶寬
- 通道數：2個頻道
- 採樣率: 1 GSa/s 採樣率
- 記憶體應用: 1 GB 內存
- 6000mAh 鋰電池 – 一次充滿電可連續使用 4 小時
- 超薄設計，重量輕
- 安全電壓保護模塊
最佳 FFT 示波器：Hantek DSO5102P
有趣的方面
對於入門級示波器，Hantek DSO5102P 是一個相當不錯的交易，這要歸功於它提供的許多高端規格。 100MHz 的帶寬、1GSa/s 的採樣率和高達 40K 的記錄長度只是其幾個令人興奮的功能中的一小部分。
您可能想到的每個功能都包含在此範圍內。 首先，它有一個由幾個有用按鈕組成的前面板。 您可以將它們用於垂直和水平對齊，甚至縮放調整。
儘管功能列表很長，但設置此設備是一件很容易的事。 更不用說菜單選項有多直觀了。 無論您是初學者還是專業人士，您都一定會愛上它幾乎毫不費力的用戶界面。
除此之外，關於信號特性測量的最細微的問題都不會出現在您的視線範圍內。 例如，您可以通過單擊按鈕檢查頻率、週期、平均值和峰峰值電壓等內容。 除此之外，您還會發現用於測量電壓間隔和特定時間的光標。
除此之外，它還配備了一個 1KHz 方波探頭，用於更快的測試和校準。 您不僅可以同時讀取兩個不同的通道，還可以對信號進行數學計算。 所有這些，更重要的是，您甚至可以應用快速傅里葉變換 (FFT) 算法。
陷阱
- 只有兩個頻道可用。
帶信號發生器的最佳示波器：Hantek 2D72
有趣的方面
隨著時間的流逝，典型的台式設備由於缺乏便攜性而失去了魅力。 牢記這一點，Hantek 為我們帶來了一個相當便攜的選擇，即 2D72。 我們正在談論的更多的是一種多功能設備，由三個通用測試儀器的功能組成。
話雖如此，您可以將其用作 70MHz 示波器，速度為 250Msa/s。 對於三合一設備，這些數字遠遠超出預期。 最重要的是，您可以獲得一個波形發生器功能，可以輸出幾乎所有您需要的形狀的波形。
此外，該設備可以作為萬用表很好地工作。 它會自動為您測量頻率和幅度，非常準確。 還有一個自我校準功能，使它看起來更加輕鬆。
既然你會隨身攜帶它，Hantek 已經使充電系統變得非常智能。 您可以通過 5V/2A 的大電流甚至傳統的 USB 接口為鋰電池充電。 此外，C型接口使充電和數據傳輸更加方便。
陷阱
- 只有兩個頻道可用。
- 屏幕有點太小了。
常見問題（FAQ）
對於極慢的信號，我應該使用哪種模式？
您可以使用滾動模式查看慢速信號。 它將幫助波形數據立即顯示。 因此，您不必等待完整的波形記錄。 例如，如果掃描長度為 XNUMX 個格，則您必須等待 XNUMX 秒，每格的速率為 XNUMX 秒。
必須接地連接到示波器嗎？
是的，出於安全目的，您確實需要將示波器接地。 您的示波器需要與您通過它測試的任何電路共享相同的接地。 但是，您可能會發現一些示波器，其中不需要單獨接地。
我可以用示波器測量交流電流嗎？
理論上，你可以。 然而，大多數示波器只能測量電壓而不是電流。 但是您可以測量分流電阻上的壓降來計算安培數。 如果您使用帶有內置電流表或萬用表的設備，實際上會容易得多。
示波器可以測量電流嗎？
大多數示波器只能直接測量電壓，不能測量電流。 用示波器測量交流電流的一種方法是測量分流電阻上的壓降。
示波器可以測量直流電壓嗎？
是的，它可以。 大多數示波器可以測量交流和直流電壓。
示波器可以測量 RMS 電壓嗎？
不，它不能。 它只能跟踪電壓的峰值。 但是一旦你測量了電壓的峰值，你就可以使用適當的乘法來計算 RMS 值。
示波器可以顯示聲波嗎？
除非您將聲源直接連接到示波器，否則它無法顯示原始聲音信號。
由於聲音信號不是電信號，因此您必須先使用麥克風將聲音信號轉換為電信號。
示波器探頭可以互換嗎？
很可能是的。 但是，您應該檢查規格並確保兩個示波器之間的探頭兼容且電氣相同。 它們偶爾會有所不同。
示波器的頻率和帶寬有什麼區別？
頻率是電路中振蕩的量度。 帶寬是傳輸的數據量。
談到示波器時，觸發器是什麼？
有時，您正在測試的電路中會發生一次性事件。
觸發功能 允許您通過重複顯示信號的相似部分來穩定重複波形或一次性波形。
這使得重複波形看起來是靜態的（即使它們不是）。
總結
既然您了解了可用的不同示波器及其各種功能和應用，您就可以更好地選擇最適合您的用途的示波器。
您需要袖珍型示波器嗎？ 還是採樣率高的東西？ 有理想的選擇可以滿足您的需求和您的口袋。
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我是 Joost Nusselder，Tools Doctor 的創始人、內容營銷人員和父親。 我喜歡嘗試新設備，自 2016 年以來，我一直與我的團隊一起撰寫深入的博客文章，以幫助忠實的讀者提供工具和製作技巧。
