数字与模仿示波器的比照
前期示波器只显现电压随时刻的改变,作定性的调查。随后,改进的示波器具备定量的功用,测量起伏和时刻,以及它们的改变状况。一起,为了记载和比照偶发事件,要凭借照相机和示波管的长余辉效应。 模仿示波器的频率特性由笔直放大器和阴极示波管来决议。八十年代示波器引进数字处理和微处理器,呈现数字示波器,如今把模仿示波器称为模仿实时示波器(ART),数字示波器称为数字存储示波器(DSO)。 ART需求与带宽相适应的放大器和阴极射线示波管,随着频率的进步,对阴极射线示波管的技术请求严厉,本钱添加,存并瓶颈。DSO只要与带宽相适应的高速A/D变换器,其它存储器和D/A变换器以及显现器都是较低速成的部件,显现器可用LCD平面阵列和彩色屏幕。 DSO选用微处理器作操控和数据处理,使DSO具有超前触发、组合触发、毛刺捕捉、波形处理、硬拷贝输出、软盘记载、长时刻波形存储等ART所不具备的功用,如今DSO的带宽也超越1GHz,在许多方面都超越ART的功用。 DSO也有不足之处,带宽取决于取样率,比照通用的取样率等于带宽的4倍。复现的波形靠内插算法补齐,波形会有失真;A/D变换速度快,但D/A变换速度慢,故波形更新率低,偶发信号会被遗失;笔直分辨率通常用8位,明显较低;面板旋钮多,菜单杂乱,运用不方便;没有亮度调制,调查不到三维图形;波形存储容量不行,无法对波形进行处理等等。 如今DSO的不足之处已根本被战胜,可是并非悉数杰出功用都体如今同一部示波器内,亦即每部DSO都会有一定特点,也有某些不足,在选择类型时应当留心比照。有些类型的DSO具有与ART一样的波形更新率,有些类型的DSO却没有,有一种DSO具有ART的荧光屏三维图形显现才能,而大多数DSO不具备这种功用。大多数DSO实时带宽与单次带宽一样,但也有只确保实时带宽的DSO。 前述DSO都包括A/D变换器和微处理器。这样一来,在PC机添加插卡亦可构成DSO,但通常取样率较低,功用较少,价格也廉价。还有选用VXI总线的DSO模块,以及机架式的DSO插件。 DSO的存储器是示波器部件中仅次于A/D变换器的元件,它保留被测信号的样品,供后续的D/A变换器把波形复原,如今存储容量可到达1M以上。 一般DSO有8位笔直分辨率,即每次扫描有256个样品,需求256点的存储,适当256字节。假如进步分辨率,将水平轴扩展10倍,则适当20K 字节;笔直轴亦扩展10倍,适当40K字节。由此可见,DSOzui少应有2K字节,中等的DSO应有40K 字节以上。假如要记载10倍上述的波形,则zui少要400K 字节以上。因此,存储容量大小很主要。 反过来,存储容量也影响到扫描速度,例如每扫迹只要50K点的存储器,记载100μs数据,则取样距离是2ns,此刻取样率适当500MS/s,以取样率等于4倍带宽核算,实时带宽等于125MHz。明显,假如需求进步取样率至1000MS/s,则记载100μs的数据,需求100K点的存储器. 为了存储一幅完好的图形,设图素是1024×512=0.5M位,四幅图形,要有2M位存储量.在FFT剖析中也需求额定的存储量,将新的波形的重量与参阅的波形或存储的波形作比照.为便于波形存储,有些DSO还供给软盘或硬盘作数据记载之用. |