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想要详细了解数字存储示波器的工作原理看这篇文章就行了

发表时间:2021-06-28  |  点击率:109

    数字存储示波器是采用数字电路进行模/数转换,并通过存储器实现对触发前信号进行记忆的一种具备存储功能的数字化设备。数字存储示波器除了具有模拟示波器的功能外,还具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点。

    数字存储示波器有别于一般的模拟示波器,它是将采集到的模拟电压信号转换为数字信号,由内部微机进行分析、处理、存储、显示或打印等操作。这类示波器通常具有程控和遥控能力,通过GPIB接口还可将数据传输到计算机等外部设备进行分析处理。

    其工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储阶段,首先对被测模拟信号进行采样和量化,经A/D转换器转换成数字信号后,依次存入RAM中,当采样频率足够高时,就可以实现信号的不失真存储。当需要观察这些信息时,只要以合适的频率把这些信息从存储器RAM中按原顺序取出,经D/A转换和LPF滤波后送至示波器就可以观察的还原后的波形。

    普通模拟示波器CRT上的P31荧光物质的余辉时间小于1ms。在有些情况下,使用P7荧光物质的CRT能给出大约300ms的余辉时间。只要有信号照射荧光物质,CRT就将不断显示信号波形。而当信号去掉以后使用P31材料的CRT上的扫迹迅速变暗,而使用P7材料的CRT上的扫迹停留时间稍长一些。

    那么,如果信号在一秒钟内只有几次,或者信号的周期仅为数秒,甚至信号只猝发一次,那又将会怎么样呢?在这种情况下,使用我们上面介绍过的模拟示波器几乎乃至于完全不能观察到这些信号。

    所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来贮存信号。当信号进入数字存储示波器,或称DSO以后,在信号到达CRT的偏转电路之前(图1),示波器将按一定的时间间隔对信号电压进行采样。然后用一个模/数变换器(ADC)对这些采样值进行变换从而生成代表每一个采样电压的二进制字。这个过程称为数字化。

    获得的二进制数值贮存在存储器中。对输入信号进行采样的速率称为采样速率。采样速率由采样时钟控制。对于一般使用情况来说,采样速率的范围从每秒20兆次(20MS/s)到200MS/s。存储器中贮存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形。所以,在DSO中的输入信号接头和示波器CRT之间的电路不只是仅有模拟电路。输入信号的波形在CRT上获得显示之前先要存贮到存储器中,我们在示波器屏幕上看到的波形总是由所采集到数据重建的波形,而不是输入连接端上所加信号的直接波形显示。
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