我们在星球文章：【示波器专题】示波器的分辨率与直流电压测量精度 中讲到对于数字示波器来说数据样点的水平时间分辨率取决于示波器的采样率（采样率定义可参考星球文章：【示波器专题】数字示波器的主要指标——采样率），而数据样点的垂直电压分辨率取决于其量化位数。
示波器为了尽可能高的带宽和较快速度进行高频信号测量，一般使用的是Flash型ADC。但是Flash型ADC分辨率不高，如果要实现N位ADC就需要2*n个分压电阻和2*n-1个比较器，芯片的功耗、尺寸和成本都成几何级数上升，因此Flash型ADC位数一般做到8位。如下图所示周立功4000X系列示波器，数据手册写其垂直系统模拟通道特性垂直分辨率为8bit。
如下图所示的SDS1000X鼎阳示波器手册中的垂直分辨率也为8bit。
大部分的中低端示波器垂直分辨率都是8位的，这对于人眼观察波形是足够的，但是其直流电压或者是信号幅度的测量精度并不是太高。因为其理论上的量化误差就有满量程的1/256，再加上增益误差和偏置误差等因素，实际示波器的直流测量精度通常在满量程的2%左右。
如果只是大概看一下信号电压，这个精度没有问题，但是对于一些需要精确测量的场合就不够了。需要其他测试仪器比如万用表进行测试。
此案例是一个分析案例，不是实际发生的。算是一个学习实践案例。实验系统如下图所示：左边为稳压源，中间为鼎阳SDS1000X示波器，右边是万用表。
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首先让稳压源输出3.3V电源，然后使用万用表、示波器同时测量这个电压值。然后调整示波器的垂直档位，查看示波器上显示的顶部值测试结果：
垂直档位打到500mV/div时，通道1和通道2顶端值测试都为3.38V，与万用表测试值3.334V和稳压源输出3.3V比较接近。通过查看，一个满屏垂直系统上有8个格子，可以计算出满量程为4V。根据上文提出示波器的直流测量精度通常在满量程的2%左右，计算出为误差大概是0.08V，接近测试电压的2.5%。可以看出示波器测试的3.38V与万用表测试的3.334V符合误差范围。
垂直档打到1V/div，满量程误差为0.16V，接近测试电压的5%。示波器测试值为3.4V，与万用表测试3.334V差异也不大。此时波形差不多占满屏的1/3。
垂直档打到2V/div，满量程误差为0.32V，接近测试电压的10%。示波器测试值为3.52V，与万用表测试3.334V差异增加。此时波形差不多占满屏的1/4。
垂直档打到5V/div，满量程误差为0.8V，接近测试电压的25%。示波器测试值为3.6V，与万用表测试3.334V差异较大。
垂直档打到20V/div，满量程误差为3.2V，接近测试电压的100%。示波器测试值为4.8V，与万用表测试3.334V差异巨大，失真严重。
垂直档打到50V/div，满量程误差为8V，接近测试电压的250%。示波器测试值为6V，与万用表测试3.334V差异十分巨大，已经完全失真。
总结：从上面的实验我们可以看出，同一个直流信号，当我们将垂直电压档打得越高（所测得的电压波形占屏幕越小）时，所测量的值也越不准确。并且根据实验的数据，我们可以发现当信号占屏的1/3时误差大概在5%，而占1/4时，误差在10%左右。
根据电子经验规则，我们一般可以接受5%~10%的误差，比如说阻抗线控制、PCB板厚的控制等，普通的就是10%的误差。这也就是为什么我们说，用示波器测量时至少需要让信号占屏幕的1/3以上，因为只有这样垂直系统方面的测量项目才会比较准确。
李光熠
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