數(shù)字存儲(chǔ)示波器1模板(存儲(chǔ)版)
【正文】 波器的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵電路的分析與設(shè)計(jì) 1） 輸入電路的分析與設(shè)計(jì) 不同垂直靈敏度（ V/div擋）與對(duì)應(yīng)的衰減放大系數(shù)的關(guān)系 很顯然，輸入電路應(yīng)是一個(gè)寬帶的數(shù)控衰減放大電路。 t /div 控制器實(shí)際上是一個(gè)時(shí)基分頻器，題目要求掃描速度范圍在 ～ 20μs/div之間，水平分辨率為 20點(diǎn) /div，則推算得 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速率的范圍在 100Hz～ 1MHz之間。 54 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵電路的分析與設(shè)計(jì) 3） 波形顯示電路的設(shè)計(jì) 由于Ｘ (ｔ )和Ｙ (ｔ ) 信號(hào)都來源于同一地址發(fā)生器，因而在顯示屏上形成的波形非常穩(wěn)定。一旦 200個(gè)存儲(chǔ)單元寫滿，就完成了一個(gè)寫入循環(huán)。 如果選擇的 A/D轉(zhuǎn)換器最大輸入電壓幅度為，則計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的輸入電路的衰減放大系數(shù)的范圍應(yīng)為 ～ 25。考慮雙蹤示波功能，存儲(chǔ)深度應(yīng)增加到 400點(diǎn)，若再考慮水平移動(dòng)擴(kuò)展顯示功能的需要，可考慮選擇容量為 1KB以上的存儲(chǔ)器。 38 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì) 功能和技術(shù)指標(biāo)（續(xù)）： (5) 垂直分辨率為 32級(jí) /div，水平分辨率為 20點(diǎn) /div(設(shè)示波器顯示屏水平刻度為 10div，垂直刻度為 8div)，輸入阻抗大于 100kΩ (6) 頻率范圍為 DC～ 50kHz，最少設(shè)置 、 20μs/div三擋掃描速度，其誤差 ≤5%；最少設(shè)置 1V/div、 、 ，其誤差 ≤5%。 矢量插值法是用斜率不同的直線段來連接相鄰的點(diǎn)。每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，就進(jìn)行一次讀過程，讀出和寫入的內(nèi)容不斷更新，因而可以產(chǎn)生波形滾滾而來的滾動(dòng)效果。 但這種處理方式使波形垂直分辨率降低了一倍。 直接控制方式顯示的特點(diǎn)： 直接在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀 /寫操作，不再經(jīng)過 CPU，數(shù)據(jù)傳輸速度僅取決于時(shí)鐘速率，而不是由軟件決定的，速度較快。 23 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 等效時(shí)間取樣方式的采集原理 24 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 波形的顯示 1） 存儲(chǔ)顯示 存儲(chǔ)顯示是數(shù)字存儲(chǔ)示波器最基本的顯示方式。這等效于示波器的時(shí)間窗口右移。寫地址計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率應(yīng)該與控制 A/D轉(zhuǎn)換器的取樣時(shí)鐘的頻率相同。 16 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 實(shí)時(shí)取樣方式的采集原理 １）取樣 取樣即連續(xù)波形的離散化，其方法可用右圖說明。尤其是能夠自動(dòng)測量直接讀數(shù)，有效地克服示波管對(duì)測量精度的影響，使大多數(shù)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器的測量精度優(yōu)于 1%。數(shù)字存儲(chǔ)示波器把波形以數(shù)字方式存儲(chǔ)起來，因而操作方便，且其存儲(chǔ)時(shí)間在理論上可以是無限長的。 使用時(shí)，示波器應(yīng)根據(jù)顯示器、記錄裝置或打印機(jī)等對(duì)速度的不同要求，選擇不同的讀出速度。若采用容量為 1KB的存儲(chǔ)器，則水平分辨率為 1 024/10≈100 點(diǎn) /div，或用百分?jǐn)?shù)表示為 1/1 024≈％。亦稱掃描速度 5 一、 概述 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要技術(shù)指標(biāo) 2） 存儲(chǔ)帶寬 存儲(chǔ)帶寬與取樣速率密切相關(guān)。1 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 數(shù)字存儲(chǔ)示波器是 20世紀(jì)７０年代初發(fā)展起來的一種新型示波器。其推算公式為 di vtNf/?N— 每格的取樣數(shù)； t/div— 掃描時(shí)間因數(shù)，掃描一格所占用的時(shí)間。若示波器采用 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器 (256級(jí) )，則其垂直分辨率為 32級(jí) /div，用百分?jǐn)?shù)表示為 1/256≈％。其中，時(shí)間等于屏幕中每格內(nèi)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)容量 讀脈沖周期。數(shù)字存儲(chǔ)示波器問世以前，屏幕照相是“ 存儲(chǔ) ” 波形采取的主要方法。采用多位A/D轉(zhuǎn)換器也使幅度測量精度大大提高。 實(shí)時(shí)取樣方式的采集原理 實(shí)時(shí)取樣是指對(duì)波形進(jìn)行等時(shí)間間隔取樣，按照取樣先后的次序進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換并存入存儲(chǔ)器中 。 4）寫地址計(jì)數(shù)器 寫地址計(jì)數(shù)器用來產(chǎn)生寫地址信號(hào)，它由二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，計(jì)數(shù)器的位數(shù)由存儲(chǔ)長度來決定。這樣當(dāng)顯示時(shí)，示波器屏幕上顯示的信號(hào)便是觸發(fā)點(diǎn)之后 N 個(gè)取樣點(diǎn)的波形。但等效時(shí)間取樣僅限于處理重復(fù)性的周期信號(hào)。 27 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 波形的顯示 1） 存儲(chǔ)顯示 CPU控制方式顯示的特點(diǎn)： 無論是 Y軸還是 X軸的數(shù)據(jù)，都必須通過 CPU傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速度受到一定的限制。 30 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 波形的顯示 2）雙蹤顯示 為了使兩通道信號(hào)的波形分別顯示于屏幕的上半部和下半部，可將存入存儲(chǔ)器的數(shù)字序列 Y1［ n］與 Y2［ n］中的每一數(shù)據(jù)右移一位 (即除以 2)；再將 Y2［ n］中每一個(gè)數(shù)據(jù)的最高位置 1，將 Y1［ n］中每一個(gè)數(shù)據(jù)的最高位保持為零，便可達(dá)到兩通道信號(hào)分
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