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數(shù)字存儲示波器原理

DSO的功能和控制機構(gòu)

　　 DSO有許多新的特性，這就使得DSO有許多模擬示波器沒有的控制機構(gòu)，下面我們將介紹若干最常見的控制機構(gòu)。

預(yù)觸發(fā)和后觸發(fā)

　　在第1章中我們談到，每次時基掃描都是由一個觸發(fā)事件啟動的。這樣一來我們就只通用性研究觀察觸發(fā)時刻以后的信號變化情況。

　　在很多應(yīng)用場合，我們感興趣的波形部分并不緊跟在引起穩(wěn)定觸發(fā)的信號部位的后面，而是在觸發(fā)以后一段時間，或者甚至可能在觸發(fā)這前。

　　例如，當(dāng)一個半導(dǎo)體器件被打開時，其輸出信事情的幅度可能很大，我們可以用它來觸發(fā)示波器，但是，如果我們要研究該半導(dǎo)體器件開始導(dǎo)通的很小的輸入信號時，我們就會發(fā)現(xiàn)，。這個信號太小因而不能準(zhǔn)確的觸發(fā)示波器。這就要求示波器具有所謂的預(yù)觸發(fā)觀察能力：即由一個信號（這里指那個大的輸出信號）來觸發(fā)示波器，而示波器顯示觸動發(fā)時刻之前的信號的能力，這就使得示波器能用多通道的波形詳細(xì)地顯示出一個系統(tǒng)的輸入和輸出信號，從而看出系統(tǒng)響應(yīng)的因果關(guān)系。

　　在另一些情況下，示波器廠家，你可能想要詳細(xì)地研究觸發(fā)事件之后一段時間發(fā)生的信號有關(guān)部分。例如在研究一個方波的抖動的大小，就可以使用一臺具有后觸發(fā)延遲或后觸發(fā)觀察能力的示波器。這時可以使用方波的一個沿來觸發(fā)示波器，而把時基設(shè)置成很高的速度以顯示抖動，其做法是：在示波器探測到觸發(fā)事件時，啟動一個后觸發(fā)延遲計數(shù)器。將此計數(shù)器的計數(shù)時間設(shè)置成大約等于一個信號周期的時間。當(dāng)此預(yù)先設(shè)計的定時時間結(jié)束以后，示波器就開始從方波的下一個上升沿好將開始的時刻開始采集。

　　由于延遲計數(shù)器是一個非常穩(wěn)定的石英晶體控制的數(shù)字時鐘，它與被測信號無關(guān)、獨立工作，所以被沒方波信號的抖動就會表現(xiàn)為示波器上采集到的上升沿位置的不穩(wěn)定性。也就是說在各次采集過程中，方波的上升沿將會在相對于觸發(fā)事件卡拉奇不同時刻（即屏幕上的不同位置）出現(xiàn)。

觸發(fā)位置

　　具有預(yù)觸發(fā)或后觸發(fā)延遲能力的示波器必須具有某種方法來控制延遲時間的大小，這可以用觸發(fā)位置控制機構(gòu)來完成。這個控制機構(gòu)可以舍不得觸發(fā)位置在屏幕上或者在采集記錄中移動。

　　在有些示波器中，觸發(fā)位置只能設(shè)置為幾個預(yù)先規(guī)定的數(shù)值，例如在采集的信號記錄的開關(guān)、中間和結(jié)尾。但如示波器具有很寬的觸發(fā)位置控制范圍，使用起來將會是很方便的。因此PM3394A示波器就允許用戶將觸發(fā)時刻設(shè)置在整個采集記錄中的任何位置，萊蕪示波器，并且觸發(fā)位置還是連續(xù)可變的。

毛刺捕獲

　　圖29所示的是一個帶有快速的毛刺或尖峰的失真正弦波。產(chǎn)生這種波形的原因可能是由于其它電路的干擾，也可能是由于連線離被測系統(tǒng)過近的緣故。這些毛刺常常會引起系統(tǒng)發(fā)生誤動作。那么，我們能用示波器來發(fā)現(xiàn)這些毛刺嗎？

圖29 疊加了毛刺的正弦波

　　如果我們使用模擬示波器來觀察，只有當(dāng)毛刺信號是重復(fù)性的并且和主信號（即這個例子中的正弦波）同步時，我們才能看到毛刺信號?；蛘撸绻覀兊倪\氣好，出現(xiàn)了很多的毛刺的朦朧形象。

　　由于毛刺源于其它的電路系統(tǒng)，所以這些毛刺通常只是偶爾發(fā)生，并且和主信號不同步。

　　那么，如果DSO，我們能發(fā)能這些毛刺嗎？未必，首先我們必須確保示波器已準(zhǔn)備好去捕獲這些快速毛刺。

　　我們知道，DSO在特定時刻對輸入信號進行采樣，如本章開頭所述，采樣點之間的時間間隔取決于時基設(shè)置。如果毛刺的寬度比示波器的時間分辨率還要小，那么能否捕獲到毛刺就看運氣如何了。為了能夠捕獲到毛，我們的辦法就是峰值檢測或毛刺捕獲。

　　彩峰值檢測的方法時，示波器將對信號波形的幅度連續(xù)地進行監(jiān)測，并由正負(fù)峰值檢測器將信號的峰值幅度暫地存貯起來。當(dāng)示波器要顯示采樣點的時候，示波器就將正或負(fù)峰值檢測器保存的峰值進行數(shù)字化，并將該峰值檢測器清零。這樣在示波器上就用檢測到的信號的正，負(fù)峰值代替了原來的采樣點數(shù)值。因此，峰值檢測的方法能夠幫助我們發(fā)現(xiàn)由于使用的采樣速率過低而丟失的信號或者由于假象而引起失真的信號。峰值檢測的方法對于捕獲調(diào)制信號，例如圖30所示的AM波形，也是非常有用的。為了顯示這類信號，必須將示波器的時基設(shè)置得和調(diào)制信號在頻率相配合，而在這種信號中，示波器的正確使用方法，調(diào)制信號的頻率通常在音頻范圍但載波頻率通常為455KHz或者更高。在這種情況下，不使用行刺捕獲功能，就不能正確地采集信號，而使用了毛刺捕獲功能就可以看到類似模擬示波器所顯示的波形。

產(chǎn)品綜述

4456系列數(shù)字熒光示波器具有4個通道，帶寬350~500MHz，采樣率5GSa/s，較大存儲深度200Mpts，最快波形捕獲率70萬幀/秒，的Any Acquire Phosphor技術(shù)，為您提供全新的示波器使用體驗。

4456系列數(shù)字熒光示波器集數(shù)字示波器、總線分析儀、數(shù)字電壓表三種儀器于一體，具有波形自動設(shè)置、波形參數(shù)自動測量與統(tǒng)計、光標(biāo)測量、直方圖測量、數(shù)學(xué)運算、FFT分析、串行總線觸發(fā)與分析、極限與模板測試、功率測量與分析等功能，支持以太網(wǎng)程控，方便您集成開發(fā)使用。

功能特點

·        三合一儀器

   示波器、總線分析儀及數(shù)字電壓表三合一，幫助您輕松應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。

·        Any Acquire Phosphor技術(shù)

   的任意捕獲及熒光顯示技術(shù)，為您提供更高的采樣率、更快的波形捕獲率、更炫麗的顯示、更深的存儲、更準(zhǔn)確的數(shù)字觸發(fā)以及更好的分析。

·        豐富的探頭選件

   支持無源探頭、高壓差分探頭、高壓單端探頭、電流探頭等，滿足您不同場合的探頭測試需求。

·        彩色顯示器及電容觸摸屏

10.4英寸彩色液晶顯示器，分辨率高達1024×768。電容觸摸屏，支持單點和多點觸控，快速實現(xiàn)波形和菜單的操作。

·        體積小、重量輕，易攜帶

便攜式結(jié)構(gòu)，6U標(biāo)準(zhǔn)機架安裝，外設(shè)接口豐富，較大重量6kg。

示波器

·        70萬幀/秒的波形捕獲率，示波器哪家好，快速發(fā)現(xiàn)和捕獲偶發(fā)事件

   70萬幀/秒的波形捕獲率，5GSa/s的采樣率，極大提高了毛刺和偶發(fā)事件捕獲的概率，讓您在更長的采集時間內(nèi)查看到更多的波形細(xì)節(jié)。

70萬幀/秒的波形捕獲率，快速發(fā)現(xiàn)偶發(fā)事件

5GSa/s的采樣率，準(zhǔn)確地重建信號波形

·        200Mpts/CH的深度存儲，全硬件視窗擴展，全局與細(xì)節(jié)的同步顯示

200Mpts/CH的深度存儲器，使示波器在捕獲長時間記錄時仍保持高的采樣率，全硬件視窗擴展，可局部放大觀察波形的細(xì)節(jié)，為您提供波形全局與細(xì)節(jié)的同步顯示。

200Mpts/CH的深度存儲器，存儲更多的采集樣本

硬件視窗擴展顯示，放大觀察波形細(xì)節(jié)

·        256級灰度等級及四種波形色彩顯示，超凡的視覺體驗

4456系列采用數(shù)字熒光三維顯示技術(shù)，通過顏色的亮暗或冷暖來表示事件發(fā)生的頻率，并提供正常、反相、色溫、光譜等4種波形色彩，增強了查看偶發(fā)事件的能力。

正常：使用默認(rèn)通道顏色和灰度等級表明事件發(fā)生的概率，亮色表示出現(xiàn)概率高的事件

反相：使用默認(rèn)通道顏色和灰度等級表明事件發(fā)生的概率，暗色表示出現(xiàn)概率高的事件

色溫：使用顏色等級表明事件發(fā)生的概率，暖色（紅色或黃色）表示出現(xiàn)概率高的事件

光譜：使用顏色等級表明事件發(fā)生的概率，冷色（藍色或綠色）表示出現(xiàn)概率高的事件

·        豐富的觸發(fā)功能，準(zhǔn)確的數(shù)字觸發(fā)，自動的波形搜索，準(zhǔn)確鎖定觸發(fā)事件

·        標(biāo)準(zhǔn)的6U機架，豐富的外設(shè)接口，方便集成組建

6U標(biāo)準(zhǔn)機架安裝，外設(shè)接口豐富，包括LAN、USB主控、USB設(shè)備、VGA、輔助輸入/輸出、10MHz參考輸入/輸出，支持以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程程控，方便功能擴展和系統(tǒng)組建。

豐富的外設(shè)接口，便于系統(tǒng)的組建