示波器的存儲(chǔ)、存儲(chǔ)深度
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因此，存儲(chǔ)深度決定了DSO同時(shí)分析高頻和低頻現(xiàn)象的能力，包括低速信號(hào)的高頻噪聲和高速信號(hào)的低頻調(diào)制。
了解了采樣率和存儲(chǔ)深度后，就非常容易理解這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于實(shí)際測(cè)量的影響。
1電源測(cè)量中長(zhǎng)存儲(chǔ)的重要性
在常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源的測(cè)試中，開(kāi)關(guān)頻率一般為200kHz左右或者更快，由于開(kāi)關(guān)信號(hào)中經(jīng)常存在工頻調(diào)制，工程師需要捕獲工頻信號(hào)的四分之一周期或者半周期，甚至是多個(gè)周期。
開(kāi)關(guān)信號(hào)的典型上升時(shí)間約為100ns，為保證精確的重建波形需要在信號(hào)的上升沿上有5個(gè)以上的采樣點(diǎn)，即采樣率至少為5/100ns=50MSa/s，也就是兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔要小于100/5=20ns，對(duì)于至少捕獲一個(gè)工頻周期的要求，意味著需要捕獲一段20ms長(zhǎng)的波形，這樣可以計(jì)算出來(lái)示波器每通道所需的存儲(chǔ)深度=20ms/20ns=1M。
同樣，在分析電源上電的軟啟動(dòng)過(guò)程中功率器件承受的電壓應(yīng)力的最大值則需要捕獲整個(gè)上電過(guò)程（十幾毫秒），所需要的示波器采樣率和存儲(chǔ)深度甚至更高。
2存儲(chǔ)深度對(duì)FFT結(jié)果的影響
在DSO中，通過(guò)快速傅立葉變換（FFT）可以得到信號(hào)的頻譜，進(jìn)而在頻域?qū)σ粋€(gè)信號(hào)進(jìn)行分析。如電源諧波的測(cè)量需要用FFT來(lái)觀察頻譜，在高速串行數(shù)據(jù)的測(cè)量中也經(jīng)常用FFT來(lái)分析導(dǎo)致系統(tǒng)失效的噪聲和干擾。
對(duì)于FFT運(yùn)算，存儲(chǔ)深度將同時(shí)決定可觀察信號(hào)成分的最大范圍（奈奎斯特頻率）和頻率分辨率△f。如果奈奎斯特頻率為500MHz，分辨率為10kHz，若要獲得10kHz的分辨率，則采集時(shí)間至少為：
T=1/△f=1/10kHz=100ms
對(duì)于具有1M存儲(chǔ)器的數(shù)字示波器，可以分析的最高頻率為：
△f×N/2=10kHz×1M/2=5GHz
因此長(zhǎng)存儲(chǔ)能產(chǎn)生更好的FFT結(jié)果，既增加了頻率分辨率又提高了信號(hào)對(duì)噪聲的比率。
需要指出的是，對(duì)于長(zhǎng)波形的FFT分析需要示波器超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，這往往超出了一般示波器的運(yùn)算極限。力科示波器最大可以做128M點(diǎn)的FFT。
圖4用力科示波器對(duì)18M數(shù)據(jù)做眼圖/抖動(dòng)測(cè)量
3高速串行信號(hào)分析需要真正意義的長(zhǎng)存儲(chǔ)
當(dāng)使用示波器進(jìn)行抖動(dòng)測(cè)試時(shí)，高速采集內(nèi)存長(zhǎng)度是示波器進(jìn)行抖動(dòng)測(cè)試的關(guān)鍵指標(biāo)。存儲(chǔ)深度不僅決定了一次抖動(dòng)測(cè)試中樣本數(shù)的多少，還決定了示波器能夠測(cè)試的抖動(dòng)頻率范圍。例如，用一個(gè)具有20GSa/s采樣率和1M存儲(chǔ)深度的示波器捕獲2.5Gb/s的信號(hào)，可得到50μs長(zhǎng)的一段波形，意味著能捕獲到一個(gè)20kHz的低頻抖動(dòng)周期。在相同采樣率下如果存儲(chǔ)深度增加到100M，則可以捕獲到200Hz的低頻抖動(dòng)周期。
在眼圖測(cè)量中，由于高速串行總線的數(shù)據(jù)速率越來(lái)越高，需要示波器有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力對(duì)大量的數(shù)據(jù)樣本做實(shí)時(shí)的眼圖分析。例如，對(duì)PCIE-G2的眼圖分析需要一次對(duì)1MUI的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，捕獲連續(xù)的1MUI的數(shù)據(jù)樣本即200μs,在40GSa/s的采樣率下，需要的存儲(chǔ)深度達(dá)到8M，這個(gè)數(shù)據(jù)量的處理很容易導(dǎo)致示波器處理速度非常慢甚至死機(jī)！因此某些品牌的示波器就只能借助軟件來(lái)完成，但軟件做眼圖的效率是很低的，對(duì)于定位及調(diào)試并不是很好的工具。
目前，基于X-StreamII架構(gòu)的第四代示波器率先提出了“可分析存儲(chǔ)深度”的觀念，在高采樣、長(zhǎng)存儲(chǔ)下其運(yùn)算和眼圖測(cè)量的速度比其他示波器快了2～50倍！可以從容應(yīng)對(duì)當(dāng)前及下一代高速串行總線的調(diào)試和分析。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201702/338184.htm
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