2020年2月11日星期二

數字存儲示波器原理


  數字存儲是在示波器中以數字編碼的形式來貯存信號。當信號進入數字存儲示波器,或稱 DSO 以後,在信號到達CRT 的偏轉電路之前,訊號產生器示波器將按一定的時間間隔對信號電壓進行采樣。然後用一個模/數變換器(ADC)對這些采樣值進行變換從而生成代表每一個采樣電壓的二進制字。這個過程稱為數字化。
  數字存儲示波器以數字形式存儲信號波形,再作顯示,因此波形可穩定保留在顯示屏上,供使用者分析。頻譜分析儀數字存儲示波器中的微處理器可對記錄波形作自動計算,在顯示屏上同時顯示波形的峰-峰值、上升時間、頻率甚至均方根值等。通過計算機接口可將波形送至打印機或計算機作進一步處理。
  數字存儲示波器它有實時和存儲兩種工作模式。當處於實時工作模式時,其電路組成原理與一般模擬示波器一樣。當處於存儲工作模式時,電子負載它的工作過程一般分為存儲和顯示兩個階段。
  在存儲工作階段,模擬輸入信號先經過適當地放大或衰減,數位示波器然後再經過“取樣”和“量化”兩個過程的數字化處理,將模擬信號轉換成數字化信號,在邏輯控制電路的控制下依次寫入到RAM中。在顯示工作階段,將數字信號從存儲器中讀出,並經D/A轉換器轉換成模擬信號,經垂直放大器放大加到CRT的Y偏轉板。
  將數字存儲技術和CPU微處理器用於取樣示波器,可以構成存儲取樣示波器。
  數字存儲示波器的工作原理:輸入的電壓信號經耦合電路後送至前端放大器,前端放大器將信號放大,以提高示波器的靈敏度和動態范圍。訊號產生器放大器輸出的信號由取樣/保持電路進行取樣,並由A/D轉換器數字化,經過A/D轉換後,信號變成了數字形式存入存儲器中,微處理器對存儲器中的數字化信號波形進行相應的處理,並顯示在顯示屏上。

  數字示波器是數據采集,A/D轉換,軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數字示波器一般支持多級菜單,能提供給用戶多種選擇,多種分析功能。還有一些示波器可以提供存儲,實現對波形的保存和處理。目前高端數字示波器主要依靠美國技術,對於300MHz帶寬之內的示波器,目前國內品牌的示波器在性能上已經可以和國外品牌抗衡,且具有明顯的性價比優勢。

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