�(shù)字存�示波�英文名稱�Digital Storage oscilloscopes-DSO,是20世紀70年代初發(fā)展起來的一種新型示波器。這種類型的示波器可以方便地實�(xiàn)對模擬信號波形進行長期存儲并能利用機內(nèi)微處理器系統(tǒng)對存儲的信號做進一步的處理,例如對被測波形的頻率、幅�、前后沿時間、平均值等參數(shù)的自動測量以及多種復(fù)雜的處理。數(shù)字存儲示波器的出�(xiàn)使傳�(tǒng)示波器的功能�(fā)生了重大變革�
1� 取樣速率 fmax
定義:單位時間內(nèi)完成的完� A/D �(zhuǎn)換的次數(shù)�
取樣速率主要� A/D�(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率來決�� 取樣速率愈高,儀器捕捉信號的能力愈強
�(shù)字存儲示波器在某個測量時刻的實際取樣速率可根�(jù)示波器當時設(shè)定的掃描時間因數(shù)(t/div)推�。其推算公式�
f=N/(t/div)�
式中 N——每格的取樣�(shù)�
t/div——掃描時間因�(shù),掃描一格所占用的時�。亦稱掃描速度�
例如� 若某�(shù)字示波器的掃描時間因�(shù)�(shè)定為10μs/div� 每格取樣�(shù)�100�,則此時的取樣速率等于10MHz�
很顯然,�(shù)字示波器取樣速率fmax與示波器最快掃描速度相對�(yīng)。若該數(shù)字示波器最快掃描速度�100μs/div,則其fmax�1GHz�
2� 存儲容量
存儲容量又稱記錄長度,用記錄一幀波形�(shù)�(jù)占有的存儲容量來表示,常以字(word)為單位。存儲容量與水平分辨率在�(shù)值上互為倒數(shù)�(guān)系�
�(shù)字存儲器的存儲容量通常采用 256B�512B�1KB�4KB 等。存儲容量愈�,水平分辨率就愈高。但存儲容量并非越大越好,由于儀器取樣速率的限�,若存儲容量選取不恰�,往往會因時間窗口縮短而失去信號的重要成分,或者因時間窗口增大而使水平分辨率降��
3� 存儲帶寬
存儲帶寬與取樣速率密切相關(guān)。根�(jù)取樣定理,如果取樣速率大于或等于信號頻率分量的2�,便可重�(xiàn)原信號波彀實際上,在�(shù)字存儲示波器的設(shè)計中,為保證顯示波形的分辨率,往往要求增加更多的取樣點� 一般一個周期取4�10��
4� 分辨�
分辨率用于反映存儲信號波形細節(jié)的綜合特性�
分辨率包括垂直分辨率和水平分辨率。垂直分辨率� A/D �(zhuǎn)換器的分辨率相對�(yīng),常以屏幕每格的分級�(shù) (�/div) 表示。水平分辨率由存儲器的容量來決定,常以屏幕每格含多少個取樣點(點/div)表��
示波管屏幕坐標的刻度一般為 8×10 div。若示波器采�8� A/D �(zhuǎn)換器(256�),則其垂直分辨率�32�/div,用百分�(shù)表示� 1/256�0.39�。若采用容量�1KB的存儲器,則水平分辨率為 1 024/10�100 �/div,或用百分數(shù)表示� 1/1 024�0.1��
?�?) �(shù)字存儲示波器在存儲工作階�,對快速信號采用較高的速率進行取樣與存�,對慢速信號采用較低速率進行取樣與存儲,但在顯示工作階段,其讀出速度采取了一個固定的速率,不受取樣速率的限�,因而可以獲得清晰而穩(wěn)定的波形�
◆ 可以無閃爍地觀察頻率很低的信號,這是模擬示波器無能為力的�
◆ 對于觀測頻率很高的信號來說,模擬示波器必須選擇帶寬很高的陰極射線示波管,這就使造價上升,并且顯示精度和�(wěn)定性都較低。而數(shù)字存儲示波器采用了一個固定的相對較低的速率顯示,從而可以使用低帶寬、高分辨�、高可靠性而低造價的光柵掃描式示波管,這就從根本上解決了上述問�。若采用彩色顯示,還可以很好地分辨各種信息.
(2) 具有先進的觸發(fā)功能。數(shù)字存儲示波器不僅能顯示觸�(fā)后的信號,而且能顯示觸�(fā)前的信號,并且可以任意選擇超前或滯后的時�,這對材料強度、地震研究、生物機能實驗提供了有利的工�。除此之�,數(shù)字存儲示波器還可以向用戶提供邊緣觸發(fā)、組合觸�(fā)、狀�(tài)觸發(fā)、延遲觸�(fā)等多種方式,來實�(xiàn)多種觸發(fā)功能,方�、準確地對電信號進行分析�
(3) 測量精度�。模擬示波器水平精度由鋸齒波的線性度決定,故很難實現(xiàn)較高的時間精�,一般限制在3[[[[%]]]]�5[[[[%]]]]。而數(shù)字存儲示波器由于使用晶振作高�(wěn)定時鐘,有很高的測時精度。采用多位A/D�(zhuǎn)換器也使幅度測量精度大大提高。尤其是能夠自動測量直接讀�(shù),有效地克服示波管對測量精度的影�,使大多�(shù)的數(shù)字存儲示波器的測量精度優(yōu)�1[[[[%]]]]�
(4) 具有�(shù)字信號的輸入/輸出功能� 所以可以很方便地將存儲的數(shù)�(jù)送到計算機或其他外部�(shè)�,進行更復(fù)雜的�(shù)�(jù)運算或分析處理。同時還可以通過GP-IB 接口與計算機一起構(gòu)成強有力的自動測試系�(tǒng)�
從并行測量發(fā)展到串行測量過去的嵌入式�(shè)計通常采用并行體系�(jié)�(gòu),這意味著每個總線組成部分都有各自的路徑。因�,只要您可以使用碼型觸發(fā)或狀�(tài)觸發(fā)找出感興趣的事件,就可以直觀地解碼總線上的數(shù)�(jù)�
然�,現(xiàn)代嵌入式�(shè)計一般采用串行體系結(jié)�(gòu)——即連續(xù)�(fā)送總線數(shù)�(jù)。這樣做的原因是它需要的電路板空間較�、成本較低,并且采用嵌入時鐘,功率要求也較低。CAN�(shù)�(jù)�,其中除嵌入時鐘外,CAN信息還包含幀識別符開�、地址、數(shù)�(jù)長度�、數(shù)�(jù)、CRC和幀識別符結(jié)�。分析和觸發(fā)這種串行�(shù)�(jù)通常比并行數(shù)�(jù)要困難得��
因此,制造商目前提供了各種串行數(shù)�(jù)觸發(fā)功能、搜索特性和�(xié)議觀察程�,以幫助您找出關(guān)注的事件并對其進行解碼和測�。例�,AgilentInfiniium90000A系列示波器具有串行數(shù)�(jù)分析軟件�,支持大量協(xié)�,其中包括CAN、LIN、I2C、SPI、Flexray、SAS、SATA、XAUI、光纖信�、DVI/HDMI、Infiniband和PCI-express�1.1�2.0��
隨著此類�(xié)議不斷涌�(xiàn)及新一代協(xié)議進入市場,供�(yīng)商必須跟上新技�(shù)的發(fā)展步�,使用戶能有效地利用這些�(xié)議進行工作�
混合信號示波�
?。∕SO)是十幾年前由惠�/安捷倫科技公司首次推出�。它是一種綜合測試儀�,具有的可用�、邏輯分析儀的測量能力以及某些串行協(xié)議分析功能。在MSO的顯示器�,您可以查看各種按時間排列的模擬波形和數(shù)字波彀雖然MSO未能提供邏輯分析儀所能提供的所有通道(MSO通常�2~4個模擬輸入和大約16個數(shù)字輸入),但其用途完全可以彌補這一�。邏輯分析儀過于�(fù)�,難以使�,而示波器則比較簡�。這正是MSO的優(yōu)勢——集各種測試�(shè)備之所�,并在它們之間找到完美的平衡��
MSO是針對當前技�(shù)中流行的嵌入混合信號系統(tǒng)而創(chuàng)建的。例�,汽車電子系�(tǒng)通常都有�(shù)字控制的模擬馬達控制器和傳感�。過�,人們通常選擇傳統(tǒng)示波器來分析這類系統(tǒng),但示波器往往沒有足夠的觸�(fā)能力和輸入通道。因此,人們必須還要使用邏輯分析儀,結(jié)果使�(shè)置和操作更加�(fù)��
MSO完全解決了這一問題,并且業(yè)�(jīng)驗證,是分析嵌入式混合信號系�(tǒng)的儀��
功能強大的便攜式示波�/定制通用示波器以往,性能高的示波器體積都很龐�,便于攜帶的示波器性能又較�,而用戶只能二者之一?,F(xiàn)代的高速設(shè)計和串行�(shù)�(jù)使許多人迫切需要一款便攜式高性能。AgilentInfiniiVision7000系列示波器應(yīng)需而生,它雖然體積�?。ㄉ?.5英寸、重13磅),但卻具有MegaZoomIII深存儲器�100000個波�/秒的更新速率、硬件加速的串行觸發(fā)和解碼功�。這使您可以擁有一款極具便攜性的高性能示波��
目前,人們還越來越多地利用許多同類示波器中提供的軟件包來定制其通用示波器。一些軟件應(yīng)用程�,例如各種串行解碼軟件包、矢量分析(VSA)軟�、功率應(yīng)用軟件以及離線查看和分析軟件,使用戶能以非常個性化的方式來定制和使用他們的通用示波��
維庫電子通,電子知識,一查百��
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