示波器的分類簡(jiǎn)介
數(shù)字存儲(chǔ)示波器
常規(guī)的數(shù)字示波器是數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)。它的顯示部分更多基于光柵屏幕而不是基于熒光。
數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)便于您捕獲和顯示那些可能只發(fā)生一次的事件,通常稱為瞬態(tài)現(xiàn)象。以數(shù)字形式表示波形信息,實(shí)際存儲(chǔ)的是二進(jìn)制序列。這樣,利用示波器本身或外部計(jì)算機(jī),方便進(jìn)行分析、存檔、打印和其他的處理。波形沒有必要是連續(xù)的;即使信號(hào)已經(jīng)消失,仍能夠顯示出來。與模擬示波器不同的是,數(shù)字存儲(chǔ)示波器能夠持久地保留信號(hào),可以擴(kuò)展波形處理方式。然而,DSO沒有實(shí)時(shí)的亮度級(jí);因此,他們不能表示實(shí)際信號(hào)中不同的亮度等級(jí)。組成DSO的一些子系統(tǒng)與模擬示波器的一些部分相似。但是,DSO包含更多的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng),因此它能夠收集顯示整個(gè)波形的數(shù)據(jù)。從捕獲信號(hào)到在屏幕上顯示波形,DSO采用串行的處理體系結(jié)構(gòu),如圖16所示。隨后將對(duì)串行處理體系作講解。
串行處理體系結(jié)構(gòu)
與模擬示波器一樣,DSO 第一部分(輸入)是垂直放大器。在這一階段,垂直控制系統(tǒng)方便您調(diào)整幅度和位置范圍。緊接著,在水平系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)部分,信號(hào)實(shí)時(shí)在離散點(diǎn)采樣,采樣位置的信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,這些數(shù)字值稱為采樣點(diǎn)。該處理過程稱為信號(hào)數(shù)字化。水平系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘決定ADC采樣的頻度。該速率稱為采樣速率,表示為樣值每秒(S/s)。
來自ADC的采樣點(diǎn)存儲(chǔ)在捕獲存儲(chǔ)區(qū)內(nèi),叫做波形點(diǎn)。幾個(gè)采樣點(diǎn)可以組成一個(gè)波形點(diǎn)。波形點(diǎn)共同組成一條波形記錄。創(chuàng)建一條波形記錄的波形點(diǎn)的數(shù)量稱為記錄長度。觸發(fā)系統(tǒng)決定記錄的起始和終止點(diǎn)。DSO信號(hào)通道中包括微處理器,被測(cè)信號(hào)在顯示之前要通過微處理器處理。微處理器處理信號(hào),調(diào)整顯示運(yùn)行,管理前面板調(diào)節(jié)裝置,等等。信號(hào)通過顯存,最后顯示到示波器屏幕中。
在示波器的能力范圍之內(nèi),采樣點(diǎn)會(huì)經(jīng)過補(bǔ)充處理,顯示效果得到增強(qiáng)。可以增加預(yù)觸發(fā),使在觸發(fā)點(diǎn)之前也能觀察到結(jié)果。目前大多數(shù)數(shù)字示波器也提供自動(dòng)參數(shù)測(cè)量,使測(cè)量過程得到簡(jiǎn)化。
DSO 提供高性能處理單脈沖信號(hào)和多通道的能力(參看圖17)。DSO是低重復(fù)率或者單脈沖、高速、多通道設(shè)計(jì)應(yīng)用的完美工具。在數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)踐中,工程師常常同時(shí)檢查四路甚至更多的信號(hào),而DSO則成為標(biāo)準(zhǔn)的合作伙伴。
數(shù)字熒光示波器
數(shù)字熒光示波器(DPO)為示波器系列增加了一種新的類型。DPO的體系結(jié)構(gòu)使之能提供獨(dú)特的捕獲和顯示能力,加速重構(gòu)信號(hào)。DSO 使用串行處理的體協(xié)結(jié)構(gòu)來捕獲、顯示和分析信號(hào);相對(duì)而言,DPO為完成這些功能采納的是并行的體系結(jié)構(gòu),如圖18所示。DPO采用ASIC硬件構(gòu)架捕獲波形圖象,提供高速率的波形采集率,信號(hào)的可視化程度很高。它增加了證明數(shù)字系統(tǒng)中的瞬態(tài)事件的可能性。隨后將對(duì)該并行處理體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述。
串行處理體系結(jié)構(gòu)
DPO的第一階段(輸入)與模擬示波器相似(垂直放大器),第二階段與DSO 相似(ADC)。但是,在模數(shù)轉(zhuǎn)換后
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評(píng)論