電子測量教案chapter-在線瀏覽
2025-06-01 00:07本頁面
【正文】 儲示波器的基本結(jié)構(gòu)如下： 電子測量 第 6 章 12 工作過程一般分為存儲和顯示兩個大的階段 具有 “負延遲 ”觸發(fā)功能 提供多種采集控制功能，實現(xiàn)峰值采集、過采樣等采集模式 數(shù)字存儲示波器有一些重要的技術(shù)指標 : 模擬帶寬、采樣率、垂直分辨率、存儲深度、死區(qū)時間、波形更新速率等 數(shù)字存儲示波器的基本特點 電子測量 第 6 章 13 4 數(shù)字存儲示波器的組成和關(guān)鍵技術(shù) 被 測信 號探 頭衰減器Y 前 置 放大 器G N DA CD C5 0 Ω1 M Ω耦 合 方 式主要由耦合方式選擇、衰減器和前置放大器構(gòu)成 （ 1）模擬前端 模擬前端與模擬帶寬 電子測量 第 6 章 14 耦合方式選擇開關(guān) 一般有三個檔位： DC、 AC和 GND（即接地耦合）。 前置放大器 對輸入信號幅度進行進一步調(diào)節(jié) 。 電子測量 第 6 章 15 衰減器 衰減器用于對輸入信號進行幅度調(diào)節(jié)。 電子測量 第 6 章 16 通常所說的示波器 3dB帶寬，也稱為模擬帶寬 BWa。 BWa的大小直接影響： ?進入 ADC的信號高次諧波分量的多少 ?影響到信號上升沿的變緩程度以及幅度的衰減程度。 判斷準則：將所測量的信號上升沿取倒數(shù)，判斷是否與示波器的 模擬帶寬很接近。 采樣率與采樣技術(shù) fs＞ 2fmax fs是采樣率， fmax是信號本身所包含的最高頻率 （ 1） 采樣與內(nèi)插原理 采樣率的單位： “GSa/S”、“ MSa/S”； 帶 寬的單位： “ Hz”、“ MHz”或“ GHz”。 如果對一個正弦波，每個周期采樣應(yīng)多于兩個點。假象信號頻率和原信號頻率完全不同，但卻可能有相同的波形形狀，且往往還具有相同幅度。 fs ≥ 25fmax 電子測量 第 6 章 24 內(nèi)插技術(shù)： （ 1） 線性內(nèi)插 在兩個采樣點之間插入數(shù)據(jù)點，且采樣點和各插值點處于同一條直線上。 （ 2） 正弦內(nèi)插 對數(shù)據(jù)進行內(nèi)插函數(shù) sinc(x)=sin(x)/x運算后 ,用曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來。 ?????? ?? ?????? π)(s i nπ)()(cc nTtcTnTxtxn??電子測量 第 6 章 25 內(nèi)插算法通常以數(shù)字濾波器的形式來實現(xiàn)。 （ 2）采樣方式 電子測量 第 6 章 27 等效時間采樣 等效時間采樣（也稱為非實時采樣或重復(fù)采樣）必須滿足兩個前提條件： 信號必須是周期重復(fù)的；必須能產(chǎn)生穩(wěn)定的觸發(fā)條件 。但由于順序采樣的采樣點都是在觸發(fā)之后采集的，不能提供預(yù)觸發(fā)信息。 電子測量 第 6 章 30 數(shù)字實時帶寬 在實時采樣方式下，數(shù)字實時帶寬定義為在單次（瞬態(tài)）信號測量中能夠捕捉的最大信號帶寬。 kR 為與信號內(nèi)插技術(shù)有關(guān)的內(nèi)插系數(shù) 有效采樣率 有效采樣率 feff是 Teff的倒數(shù)。 （ 3）數(shù)字實時帶寬和有效采樣率 電子測量 第 6 章 31 并行比較式 ADC也稱為 FLASH型 ADC，轉(zhuǎn)換速率可達數(shù)百兆赫茲。 RRRRRR1 . 5 R模 擬 輸 入0 . 5 R+++++++選 通 脈 沖N數(shù) 字 輸 出優(yōu) 先 編 碼 器和 鎖 存 器+ VR E F圖 6411 3位 FLASH型 ADC （ 4）數(shù)字存儲示波器使用的 ADC 電子測量 第 6 章 32 采 樣 保 持控 制 器采 樣 時 鐘模 擬 輸 入Σ+輸 出 寄 存 器???G剩 余 信 號數(shù) 據(jù) 輸 出 N = N 1 + N 2 ( B i t s )N 1 M S B sN 2 L S B sN 1 B i tA D CN 1 B i tD A CN 2 B i tA D C并串行 ADC通過將高位編碼與低位編碼串行比較，減少了比較器的數(shù)量。 2 5 0 M H zA D C2 5 0 M H zA D C2 5 0 M H zA D C2 5 0 M H zA D C存 儲 器存 儲 器存 儲 器存 儲 器模 擬 輸 入 采 樣控 制 芯 片1 G H z 時 鐘A D C 時 鐘1 046666 圖 6413 1GSa/s的 ADC實現(xiàn)框圖 (54111D ) 采用四片采樣率為 250MSa/s的 ADC，這四個 ADC的工作周期都是 4ns，通過精確定時電路，控制各 ADC啟動工作的時間依次間隔 1ns 電子測量 第 6 章 34 ADC性能 1987年 1997年 2022年 變化率 采樣率 1GSa/s 8GSa/s 40GSa/s 40x 實時帶寬 250MHz 13GHz 52x 分辨率 6bit 8bit 8bit 4x 存儲深度 8kB 64kB 2MB 250x 功耗 20W 27W 20W 1x 單位功耗 W/GSa/s 20 40x 芯片數(shù)量 10 4 2 5x 表 642 ADC性能發(fā)展對比 ADC的采樣速率在 20年里增加了 40倍 采樣帶寬增加了 52倍 存儲深度增加了 250倍 維持在 20W Agilent公司的數(shù)字存儲示波器多采用復(fù)合式的 ADC技術(shù)。 1 0 0 K1 M1 0 M1 0 0 M1 G1 181。 s 1 0 0 181。 死區(qū)時間（ deadtime）指從示波器完成前一次采集到開始下一次采集的時間間隔。 電子測量
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1