示波器的分類簡介
對所有的示波器而言,包括模擬、DSO和DPO示波器,都存在著釋抑時間。在這段時間內(nèi),儀器處理最近捕獲的數(shù)據(jù),重置系統(tǒng),等待下一觸發(fā)事件的發(fā)生。在這段時間內(nèi),示波器對所有信號都是視而不見的。隨著釋抑時間的增加,對查看到低頻度和低重復(fù)事件的可能性就會降低。
請注意,由顯示的更新速率簡單地推斷采集到事件的概率是不可能的。如果只是依靠顯示更新速率,就確認(rèn)示波器能采集到波形的所有相關(guān)信息,那么是很容易犯錯誤的,因為,實際上示波器并沒有作到。數(shù)字存儲示波器串行處理采集到的波形。由于微處理器限制著波形的采集速率,所以微處理器是串行處理的瓶頸。
DPO把數(shù)字化的波形數(shù)據(jù)進一步光柵化,存入熒光數(shù)據(jù)庫中。每1/30秒,這大約是人類眼睛能夠覺察到的最快速度,存儲到數(shù)據(jù)庫中的信號圖象直接送到顯示系統(tǒng)。波形數(shù)據(jù)直接光柵化,以及直接把數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)拷貝到顯存中,兩者共同作用,改變了其他體系在數(shù)據(jù)處理方面的瓶頸。結(jié)果是增加了“使用時間”,增強顯示更新能力。信號細(xì)節(jié)、間斷事件和信號的動態(tài)特性都能實時采集。DPO微處理器與集成的捕獲系統(tǒng)一道并行工作,完成顯示管理、自動測量和設(shè)備調(diào)節(jié)控制工作,同時,又不影響示波器的捕獲速度。
DPO如實地仿真模擬示波器最好的顯示屬性,并在三維顯示信號:時間、幅度和以時間為參變量的幅度變化,三者都是實時的。模擬示波器依靠化學(xué)熒光物質(zhì),與此不同,DPO使用完全的電子數(shù)字熒光,其實質(zhì)是不斷更新的數(shù)據(jù)庫。針對示波器顯示屏幕的每一個點,數(shù)據(jù)庫中都有獨立的“單元(cell)”。一旦采集到波形(即示波器一觸發(fā)),波形就映射到數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫的單元組內(nèi)。每一個單元代表著屏幕中的某位置。當(dāng)波形涉及到該單元,單元內(nèi)部就加入亮度信息;沒有涉及到則不加入。因此,如果波形經(jīng)常掃過的地方,亮度信息在單元內(nèi)會逐步累積。
當(dāng)數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫傳送到示波器的顯示屏幕后,根據(jù)各點發(fā)生的信號頻率的比例,顯示屏展示加入亮度形式的波形區(qū)域,這與模擬示波器的亮度級特性非常類似。 DPO也可以顯示不斷變化的發(fā)生頻率的信息,顯示屏對不同的信息呈現(xiàn)不同的顏色,這一點與模擬示波器不同。利用DPO,可以比較由不同觸發(fā)器產(chǎn)生的波形之間的異同,例如,比較某波形與第100 號觸發(fā)器產(chǎn)生波形的區(qū)別。
數(shù)字熒光示波器(DPO)突破模擬和數(shù)字示波器技術(shù)之間的障礙。它同時適合觀察高頻和低頻信號、重復(fù)波形,以及實時的信號變化。只有DPO 實時提供Z(亮度)軸,常規(guī)的DSO 已經(jīng)喪失了這一功能。
對那些需要最好的通用設(shè)計和故障檢測工具以適合大范圍應(yīng)用的人來說,DPO是一個理想工具。DPO典型應(yīng)用有:通信模板測試,中斷信號的數(shù)字調(diào)試,重復(fù)的數(shù)字設(shè)計和定時應(yīng)用。
數(shù)字采樣示波器
當(dāng)測量高頻信號時,示波器也許不能在一次掃描中采集足夠的樣值。如果需要正確采集頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器采樣頻率的信號,那么數(shù)字采樣示波器是一個不錯的選擇(參看圖21)。這種示波器采集測量信號的能力要比其他類型的示波器高一個數(shù)量級。在測量重復(fù)信號時,它能達到的帶寬以及高速定時都十倍于其他示波器。連續(xù)等效時間采樣示波器能達到50GHz 的帶寬。
與數(shù)字存儲和數(shù)字熒光示波器體系結(jié)構(gòu)不同,在數(shù)字采樣示波器的體系結(jié)構(gòu)中,置換了衰減器/ 放大器于采樣橋的位置,參照圖20。在衰減或放大之前對輸入信號進行采樣。由于采樣門電路的作用,經(jīng)過采樣橋以后的信號的頻率已經(jīng)變低,因此可以采用低帶寬放大器,其結(jié)果,整個儀器的帶寬得到增加。
然而,采樣示波器帶寬的增加帶來的負(fù)面影響是動態(tài)范圍的限制。由于在采樣門電路之前沒有衰減器/ 放大器,所以不能對輸入信號進行縮放。所有時刻的輸入信號都不能超過采樣橋滿動態(tài)范圍。因此,大多數(shù)采樣示波器的動態(tài)范圍都限制在1V 的峰值- 峰值。另一方面,數(shù)字存儲和數(shù)字熒光示波器卻能夠處理50 到100 伏特的輸入。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器相關(guān)文章:模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理
衰減器相關(guān)文章:衰減器原理
評論