數(shù)字存儲(chǔ)示波器1模板(編輯修改稿)
2025-02-02 11:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 集原理 實(shí)時(shí)取樣方式對(duì)觀測(cè)單次出現(xiàn)的信號(hào)非常有效， 是數(shù)字存儲(chǔ)示波器必須具備的取樣方式，但實(shí)時(shí)取樣方式受到 A/D轉(zhuǎn)換器最高轉(zhuǎn)換速率的限制，使觀察和存儲(chǔ)信號(hào)的頻帶寬度受到了限制。 等效時(shí)間取樣方式是先采用 “ 取樣技術(shù) ” ，將周期性的高頻信號(hào)變換成波形與其相似的周期性低頻信號(hào)，然后再做進(jìn)一步的處理，因而可以比較容易地獲得很寬的頻帶寬度。但等效時(shí)間取樣僅限于處理重復(fù)性的周期信號(hào)。 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。它顯示的波形是觸發(fā)后所存儲(chǔ)的一幀波形信號(hào)，即在一次觸發(fā)所完成的一幀信號(hào)數(shù)據(jù)采集之后，再通過(guò)控制存儲(chǔ)器的地址依次將數(shù)據(jù)讀出，并經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換穩(wěn)定地顯示在 CRT上。 依照讀出方法的不同，又可分為 : CPU控制方式 直接控制方式。 25 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 ： 將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù) 按地址順序取出，送到 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，還原 為模擬量送至 Y軸；與 此同時(shí)，將地址按同樣 順序送出，經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換 器轉(zhuǎn)換為階梯波送至 X軸。 這樣就能把被測(cè)波形顯示在 CRT屏幕上。 26 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 直接控制方式 ： 數(shù)據(jù)傳輸不再經(jīng)過(guò) CPU，而直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀 /寫(xiě)操作，因此速度快。 這種方式的數(shù)據(jù)傳輸速度取決于時(shí)鐘的速率，速度較快。 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(wú)論是 Y軸還是 X軸的數(shù)據(jù)，都必須通過(guò) CPU傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速度受到一定的限制。 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(xiě)操作，不再經(jīng)過(guò) 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。 28 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)顯示方式還有連續(xù)觸發(fā)顯示和單次觸發(fā)顯示之分。 在連續(xù)觸發(fā)顯示方式下，每滿足一次觸發(fā)條件，就完成一幀數(shù)據(jù)的取樣與存儲(chǔ)，同時(shí)，屏幕上原來(lái)的顯示波形就被新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)更新一次。 單次觸發(fā)顯示只不斷顯示一次觸發(fā)而取樣與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)波形。 29 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 存儲(chǔ)時(shí)，為了使兩條波形保持原有的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，常采用交替存儲(chǔ)技術(shù)。即利用寫(xiě)地址的最低位 A0來(lái)控制通道開(kāi)關(guān)，使取樣電路輪流對(duì)兩通道輸入信號(hào)進(jìn)行取樣和A/D轉(zhuǎn)換。 讀出時(shí)，先讀偶數(shù)地址，再讀奇數(shù)地址， Y1和 Y2信號(hào)便在 CRT上交替顯示。 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)分區(qū)域顯示的效果。 但這種處理方式使波形垂直分辨率降低了一倍。 31 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 波形的顯示 3）鎖存和半存顯示 鎖存顯示就是把一幅波形數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器之后，只允許從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，不準(zhǔn)新數(shù)據(jù)再寫(xiě)入。 半存顯示是指波形被存儲(chǔ)之后，允許存儲(chǔ)器奇數(shù) (或偶數(shù) )地址中的內(nèi)容更新，但偶數(shù) (或奇數(shù) )地址中的內(nèi)容保持不變。于是屏幕上便出現(xiàn)兩個(gè)波形，一個(gè)是已存儲(chǔ)的波形信號(hào)，另一個(gè)是實(shí)時(shí)測(cè)量的波形信號(hào)。 這種顯示方法可以實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)行波形與過(guò)去存儲(chǔ)下來(lái)的波形進(jìn)行比較的功能。 32 二、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理分析 波形的顯示 4） 滾動(dòng)顯示 滾動(dòng)顯示的表現(xiàn)形式是：被測(cè)波形連續(xù)不斷地從屏幕右端進(jìn)入，從屏幕左端移出。示波器猶如一臺(tái)圖形記錄儀，記錄筆在屏幕的右端，記錄紙由右向左移動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)欲研究的波形部分時(shí)，還可將波形存儲(chǔ)或固定在屏幕上，以作細(xì)微的觀察與分析。 滾動(dòng)顯示方式的機(jī)理是：每當(dāng)采集到一個(gè)新的數(shù)據(jù)時(shí)，就把已存在存儲(chǔ)器中的所有數(shù)據(jù)都向前移動(dòng)一個(gè)單元，即將第一個(gè)單元的數(shù)據(jù)沖掉，其他單元的內(nèi)容依次向前遞進(jìn)，然后再在最后一個(gè)單元中存入新采集的數(shù)據(jù)。每寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)，就進(jìn)行一次讀過(guò)程，讀出和寫(xiě)入的內(nèi)容不斷更新，因而可以產(chǎn)生波形滾滾而來(lái)的滾動(dòng)效果。 滾動(dòng)顯示主要適于緩慢變化的信號(hào)。 33
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