動態范圍指標因其定義不同而有所不同,很多情況下,動態范圍被描述為儀器測量最大信號和最小信號的電平差值。當改變測量設置時,儀器測量大信號和小信號的能力是不一樣的,例如頻譜分析儀在衰減設置不一樣的情況下,其測量大信號所帶來的失真是不一樣的。在這里,我們討論儀器能夠同時測量大小信號的能力,即在不改變任何測量設置的情況下,示波器和頻譜儀在合適設置情況下的最佳動態范圍。
對于頻譜儀來說,在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下,平均噪聲電平、二階失真、三階失真是制約動態范圍的最主要因素,以主流頻譜儀的技術指標計算,其理想動態范圍約為90dB(受二階失真限制)。
大多數的示波器由于受其AD有效取樣位數和噪聲底的限制,傳統示波器的理想動態范圍通常不超過50dB。(對于R&S RTO示波器,在100KHz RBW時,其動態范圍可高達86dB)
從動態范圍來看,頻譜儀要優于示波器。但這里要指出的是,這對于常在信號的頻譜分析來說確實如此,然而示波器的頻譜是同一幀數據,頻譜儀的頻譜大多數情況下都不是同一幀數據,因而對于瞬變信號來說,頻譜儀可能無法測量到。而示波器發現瞬變信號(信號滿足動態范圍的情況下)的概率要大得多。