數(shù)字存儲(chǔ)示波器基礎(chǔ)一
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那么，如果信號(hào)在一秒鐘內(nèi)只有幾次，或者信號(hào)的周期為數(shù)秒至珍長(zhǎng)，甚至于信號(hào)只發(fā)生一次，那又將會(huì)怎么樣呢？在這種情況下，使用我們上面介紹過的模擬示波器則幾乎乃至于完全不能觀察這些信號(hào)。
因此我們需要找到在熒光物質(zhì)上保持信事情軌跡的方法。為達(dá)到這一目的而采用的一種老式方法是使用一種稱為存儲(chǔ)示波管的特殊CRT。這種示波管的熒光物質(zhì)后面裝有柵網(wǎng)，通過在柵網(wǎng)上充載電荷的方法存貯電子束的路徑。這種示波管價(jià)格很昂貴又比較脆弱，并且只能耐有限的時(shí)間內(nèi)保持軌跡。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201701/337066.htm 數(shù)字存儲(chǔ)的方法克服了所有這些缺點(diǎn)，并且還帶來了很多附加的特色，下面列出部分特點(diǎn)：
·可以顯示大量的預(yù)觸發(fā)信息。
·可通通過使用光標(biāo)和不使用光標(biāo)的方法進(jìn)行全自動(dòng)的測(cè)量。
·可以長(zhǎng)期貯存波形。
·可以在打印機(jī)或繪圖儀上制作硬考貝以供編制文件之用。
·可以反新采集的波形和操作人員手工或示波器全自動(dòng)采集的參考波形進(jìn)行比較。
·可以按通過/不通過的原則進(jìn)行判斷。
·波形信息可用數(shù)學(xué)進(jìn)行處理。
何謂數(shù)字存儲(chǔ) 從字意上不難看出，所謂數(shù)字存儲(chǔ)就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來貯存信號(hào)。
當(dāng)信號(hào)進(jìn)入數(shù)字存儲(chǔ)示波器，或稱DSO以后，在信號(hào)到達(dá)CRT的偏轉(zhuǎn)電路之前（圖18），示波器將按一定的時(shí)間間隔對(duì)信號(hào)電壓進(jìn)行采樣。然后用一個(gè)模/數(shù)變換器（ADC）對(duì)這些瞬時(shí)值或采樣值進(jìn)行變換從而生成代表每一個(gè)采樣電壓的二進(jìn)制字。這個(gè)過程稱為數(shù)字化。
存儲(chǔ)器中貯存的數(shù)據(jù)用來在示波器的屏幕上重建信號(hào)波形。
所以，在DSO中的輸入信號(hào)接頭和示波器CRT之間的電路不只是僅有模擬電路。輸入信號(hào)的波形在CRT上獲得顯示之前先要存貯到存儲(chǔ)器中去我們?cè)谑静ㄆ髌聊簧峡吹降牟ㄐ慰偸怯伤杉綌?shù)據(jù)重建的波形，而不是輸入連接端上所加信號(hào)的立即的、連接的波形顯示。
采樣和數(shù)字化 數(shù)字存儲(chǔ)分兩步來實(shí)現(xiàn)。第一步，獲取輸入電壓的采樣值。這是通過采樣及保持電路來完成的，見圖19。
模/數(shù)字變換器圍繞一組比較器而構(gòu)成，見圖20，每一個(gè)比較器都檢查輸入睬樣電壓是高于或低于其參考電壓。如果高于其參考電壓則該比較器的輸出為有效；反之則輸出為無效。
這種類型的ADC稱為閃其速式（flash)模/數(shù)字變換器。因?yàn)樗茉?ldquo;一閃”間把一個(gè)模擬輸入電壓變換為一個(gè)“數(shù)字”。除此之外，還可以使用其它類型的模/數(shù)變換器，。其模/數(shù)變換是由幾步動(dòng)作來完成的，但是其缺點(diǎn)是完成一個(gè)采樣壓的變換所需時(shí)間較長(zhǎng)。
模/數(shù)變換器和垂直分辨率 ADC通過把采樣電壓和許多參考電壓進(jìn)行比較來確定采樣電壓的幅度。構(gòu)成ADC所用的比較器越多，其電阻鏈越長(zhǎng)，ADC可以識(shí)別的電壓層次也趙多。這個(gè)特性稱為垂直分辨率，垂直分辨率越高，則示波器上的波形中可以看到的信號(hào)細(xì)節(jié)越?。ㄒ妶D21）。
這樣ADC可以識(shí)別并進(jìn)行編碼的電壓層次數(shù)可以用下式來計(jì)算：
層次數(shù)=2比特?cái)?shù) 多數(shù)示波器使用比特的模/數(shù)變換器，所以能夠按28=256個(gè)不同的電壓層次來表示信號(hào)電平，這樣就能夠提供足夠的細(xì)節(jié)以便研究信號(hào)和進(jìn)行測(cè)量，在這種垂直分辨率下，可以顯示的最小分辯率號(hào)步進(jìn)值大約和CRT屏幕上光點(diǎn)的直徑大小相同，代表采樣電壓值的一個(gè)ADC輸出字包含8個(gè)比特，并稱為一個(gè)字節(jié)。
在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，增加垂直分辨率的限制因素之一是成本問題，在制造ADC時(shí)，輸出字每多增加一個(gè)比特，就需要將所用的比較器數(shù)增加一倍并使用更大的編碼變換器，這樣一來就使得ADC電路在電路板上占據(jù)大一倍的芯片空間，并消耗多一倍的功率（這又將進(jìn)一步影響周圍電路）結(jié)果，增加垂直分辨率又帶了價(jià)格的提高。
評(píng)論