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數(shù)字存儲示波器工作原理
閱讀：2641 發(fā)布時間：2018-9-14數(shù)字存儲示波器是2010年泰克公司針對中國市場推出的具備更多功能和更多性能的入門機(jī)型，截止2012年6月，TDS數(shù)字存儲示波器系列憑借其在數(shù)字實(shí)時采樣方面的性能表現(xiàn)，加上所具備的多樣的分析功能和簡潔直觀的操作獲得"受歡迎的示波器"稱號，更累積銷量達(dá)到15萬臺。
數(shù)字存儲示波器定義
數(shù)字存儲示波器（Digital Storage oscilloscopes-DSO)，所謂數(shù)字存儲就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來儲存信號。一般具有以下數(shù)字存儲示波器特點(diǎn)：
1.可以顯示大量的預(yù)觸發(fā)信息
2.可以通過使用光標(biāo)和不使用光標(biāo)的方法進(jìn)行全自動測量
3.可以長期存儲波形
4.可以將波形傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行儲存或供進(jìn)一步的分析之用
5.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
6.可以把新采集的波形和操作人員手工或示波器全自動采集的參考波形進(jìn)行比較
7.可以按通過/不通過的原則進(jìn)行判斷
8.波形信息可以用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理
數(shù)字存儲示波器工作原理
數(shù)字存儲示波器有別于一般的模擬示波器，它是將采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由內(nèi)部微機(jī)進(jìn)行分析、處理、存儲、顯示或打印等操作。這類示波器通常具有程控和遙控能力，通過GPIB接口還可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)等外部設(shè)備進(jìn)行分析處理。
其工作過程一般分為存儲和顯示兩個階段，在存儲階段，首先對被測模擬信號進(jìn)行采樣和量化，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，依次存入RAM中，當(dāng)采樣頻率足夠高時，就可以實(shí)現(xiàn)信號的不失真存儲。當(dāng)需要觀察這些信息時，只要以合適的頻率把這些信息從存儲器RAM中按原順序取出，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和LPE濾波后送至示波器就可以觀察的還原后的波形。
普通模擬示波器 CRT 上的 P31 熒光物質(zhì)的余輝時間小于 1ms。在有些情況下，使用 P7 熒光物質(zhì)的 CRT 能給出大約 300ms 的余輝時間。只要有信號照射熒光物質(zhì)，CRT 就將不斷顯示信號波形。而當(dāng)信號去掉以后使用 P31 材料的 CRT 上的掃跡迅速變暗，而使用 P7 材料的 CRT 上的掃跡停留時間稍長一些。
那么，如果信號在一秒鐘內(nèi)只有幾次，或者信號的周期僅為數(shù)秒，甚至信號只猝發(fā)一次，那又將會怎么樣呢？在這種情況下，使用我們上面介紹過的模擬示波器幾乎乃至于*不能觀察到這些信號。
所謂數(shù)字存儲就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來貯存信號。當(dāng)信號進(jìn)入數(shù)字存儲示波器，或稱 DSO 以后，在信號到達(dá)CRT 的偏轉(zhuǎn)電路之前，示波器將按一定的時間間隔對信號電壓進(jìn)行采樣。然后用一個模/數(shù)變換器（ADC）對這些采樣值進(jìn)行變換從而生成代表每一個采樣電壓的二進(jìn)制字。這個過程稱為數(shù)字化。
獲得的二進(jìn)制數(shù)值貯存在存儲器中。對輸入信號進(jìn)行采樣的速率稱為采樣速率。采樣速率由采樣時鐘控制。對于一般使用情況來說，采樣速率的范圍從每秒 20 兆次（20MS/s）到 200MS/s。存儲器中貯存的數(shù)據(jù)用來在示波器的屏幕上重建信號波形。所以，在DSO中的輸入信號接頭和示波器 CRT 之間的電路不只是僅有模擬電路。輸入信號的波形在 CRT 上獲得顯示之前先要存貯到存儲器中，我們在示波器屏幕上看到的波形總是由所采集到數(shù)據(jù)重建的波形，而不是輸入連接端上所加信號的直接波形顯示。