数字存储示波器的组成原理
2. 抹迹显示方式
适合于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的瞬 态信号。
在该方式下,应先按照预期的瞬态信号设置触发电平 和极性。观测开始后仪器工作在末端触发和预置触发 相结合的方式下,当信号数据存储器被装满但瞬态信 号未出现时,实现末端触发,在屏幕上显示一个画面, 保持一段时间后,被新存入的数据更新。
二、DS3012B的技术指标
主要技术指标如表9-1 。
◆思考与练习2
数字存储示波器特有的技术指标主要有哪些?
[知识链接三] 数字存储示波器的显示 方式
1. 存储显示方式
数字存储示波器的基本显示方式,它适合于一般 信号的观测。在一次触发形成并完成信号数据的 存储之后,经过显示前的缓冲存储,并控制缓冲 存储器的地址顺序,依次将欲显示的数据读出, 进行D/A转换后,将其稳定地显示在示波管上。
4. 放大显示方式
放大显示方式适合于观测信号波形的细节,此显示方式是 利用延迟扫描方法实现的。
图9-6 数字存储示波器的延迟扫描放大显示方式
5.X-Y显示方式
X-Y显示方式和通用示波器的显示方法基本相同,可用
于显示李沙育图形。
◆思考与练习3
数字存储示波器有哪几种显示方式?各适用 于观测何种信号?
具有波形存储功能的示波器称为存储示波器,而 将信号以数字形式存储于半导体存储器中的示波 器,称为数字存储示波器。
[知识链接一] 数字存储示波器的组成 原理
数字存储示波器是由系统控制、取样存储和 读出显示三大部分组成,它们之间通过数据 总线、地址总线和控制总线相互联系和交换 信息,以完成各种测试功能。
(8)触发延迟范围。说明信号触发点与时间参考点之间 相对位置的变化范围,又分为正延迟和负延迟(预延 迟),一般用格数或字节数表示。
(9)读写速度。指由存储器中读出数据或对存储器写入 数据的速度,一般用读或写一个字节所用的时间表示, 读写速度都是可以选择的。
(10)输出信号。说明示波器输出信号的种类和特性, 主要包括:输出信号种类、数据编码方式、输出信号电 平、通信接口类型等。
图9-2 数字存储示波器程序结构 图9-3 数字存储示波器的取样和存储过程
图9-4 数字存储示波器的读出和显示过程
◆思考与练习1
说明数字存储示波器的基本组成。
[知识链接二] 数字存储示波器的技术 性能
一、数字存储示波器的技术指标
(1)取样速率。指对被测信号进行取样和A/D转换的 最高频率,通常用最高频率或用一次取样和A/D转换的 最短时间表示。
(2)存储带宽。指以存储方式工作时所具有的频带宽 度,用其上、下限值表示。存储带宽上限值低于最高 取样频率的二分之一。
(3)显示分辨率。通常用A/D转换器或D/A转换器的二 进制位数表示,位数越多,分辨率越高,测量误差和 波形失真越小,一般为8~16位。
(4)存储容量。通常指信号数据存储器的最大容量, 以字节数表示。
一种是用新的波形逐渐代替旧的波形,变化点 自左向右移动,如图9-5(a)所示。
另一种是波形从屏幕的右端推出向左移动,在 左端消失。如图9-5(b)所示。当异常波形出 现时,可按下存储键,将此波形保存在屏幕上 或存入参考波形存储器,示方式
图9-1 数字存储示波器的基本组成框图
1、系统控制部分 系统控制部分由键盘、只读存储器(ROM)、
CPU及I/O接口等组成。CPU控制所有I/O接口和 随机存储器(RAM)的读写、以及地址总线和控 制总线的使用。 2、取样存储部分 取样存储部分主要由输入通道、取样保持电路 (S/H电路)、取样脉冲形成电路、A/D转换器、 信号数据存储器等组成。 3、读出显示部分
若瞬态信号仍未出现,再利用末端触发显示一个画面。 这样一个一个画面地显示下去,像为了查找某个内容 一页一页地翻书一样。一旦预期的瞬态信号出现,则 立即实现预置触发,将捕捉到的瞬态信号波形稳定地 显示在示波管上,并存入参考波形存储器中。
3. 卷动显示方式
卷动显示方式特别适合观测缓变信号中随机出 现的突发信号,它又包括两种形式。
项目九 数字存储示波器
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人们在使用示波器对信号波形进行测试时,常希 望被观测的波形能保存一段时间,需要时再取出 来重新加以显示,或与其他波形进行比较。在观 测单次瞬变信号、超低频缓变信号和非周期信号 时,波形的存储和记忆则显得更为重要。
(5)断电存储时间。通常指参考波形存储器断电后能 保存波形的最长时间。
(6)测量计算功能。说明示波器在对被测波形进行测量 时,所具有的各种测量计算功能。如:波形的电压、频 率、周期及时间等参数的测量与计算。
(7)测量准确度。指示波器在对被测波形进行测量时, 其测量结果数字指示值的最大相对误差。又分为垂直 (幅度)准确度和水平(时间)准确度。