测控技术第六章.ppt

· 单次取样速率: 20 GS/s (2通道) - 10 GS/s (4通道)· 高级显示: 模拟和颜色等级余辉· 用户接口: 前面板旋钮/按钮或触摸面板或鼠标· 网络连接: 100BaseT· 带宽限制: 25 MHz; 200 MHz· 输入阻抗: 50欧姆 +/-1.50%; 1兆欧 +/-1.25%· 输入耦合: DC 50欧姆; 1兆欧上为DC, AC, Gnd· 垂直分辨率: 8位; 在采用增强分辨率(ERES)时达到11位· 灵敏度 (mv - V):1兆欧: 2 mV - 2 V/div; 50欧姆: 2 mV - 1 V/div· 抖动本底噪声: 1 ps RMS· 触发器和内插器抖动: 3 ps RMS典型值· 最大输入电压: 50欧姆: 5VRMS; 1兆欧: 100VMAX (DC-10kHz) （3）数字存储示波器的主要技术指标 * 最高采样速率fs ：指单位时间获得被测信号的样点数，也称数字化速率 。f s与时基因数Ft和单位长度的取样点数M之间的关系为 fs = M / Ft * 存储带宽：用有效存储带宽和等效存储带宽表示，有效存储带宽与采样速率和显示方式有关，定义为 BWa = fsmax / K 显示方式有光点显示（K=25）、线性内插显示（K=10）和正弦内插显示（K=2.5）。 等效存储带宽是采用等效取样技术能够测量的周期信号的最高频率。 * 存储长度（存储容量）：表示一次采样、存储过程中获取被测信号长度的能力 。 * 测量分辨力和测量精度 ：包括电压分辨力和时间分辨力。电压分辨力主要取决于ADC的位数，当测量的满度值为10V时，8位ADC的测量分辨力ΔV为 ΔV = 10 / 28 ≈ 40 mV 时间分辨力是指示波器X坐标上相邻两样点之间时间间隔Δt的大小，在X方向的点数取决于水平通道的DAC的位数，例如，用10位DAC时，X方向有210 =1024点。通常X总长度为10div，对于10位DAC来说，相当于1024/10≈100点/div，其测量分辨力达0.01/div。 （4 ）数字存储示波器的主要部件及要求 * 高速ADC和DAC * 存储器——高速大容量 高速数据的分路存储 原理框图如图所示。 * 控制系统 控制系统不仅要进行 数据采集，还要实现数据处理、显示、人机控制等功能。 因此现代数字存储示波器出现多CPU系统，一个CPU为主CPU，具有相应的存储器（RAM，ROM）、I/O接口和外设，执行管理整个仪器的软件；其它为从CPU，在主CPU的管理之下完成某一部分工作。 （5 ）数字化波形处理系统 —— 用低速器件来采集和存储高速信号的问题。 * CCD器件和A/D相结合 首先对被测信号进行重复非实时取样，实现从高频到低频的频率搬移，并借助于电荷耦合器件（CCD）进行信号的模拟存储；然后将CCD中的信号读出并进行A/D转换，其数字化结果存入RAM。 * 数字化摄像系统和ADC相结合 利用扫描转换摄像机来捕捉示波器上的波形，然后以图像信号输出的形式取出存储信号，并经ADC将数字化结果存入RAM。 * 等效取样和ADC相结合 采用等效取样的方法将高速信号变为低速信号，在数字存储示波器中只须对此低速信号进行采集、存储。 * 多通道组合 被测信号同时作用于两个采集通道的输入端，在显示时再将这些样点依次交替读出进行显示。 （6）波形显示技术 在一个信号波形被采样、数字化、存储和处理后，有多种方法可以将它复现，所有的方法都需要用DAC将数字信息转换成模拟电压。 * 点显示技术 在屏幕上以离散点的形成将信号波形显示出来。能够做到正确显示的前提是必须有足够的点来重新构成信号波形，一般要求每个信号周期显示20~25个点。 * 插值显示技术 插值是在相邻采样点之间插入适当的数据点，使屏幕上的显示逼近被测信号波形。通常有两类插值方法，即线性插值和正弦插值。线性插值是在两个采样点之间插入一点，用直线将采样点和插值点连接起来。正弦插值，又称Sinx/x插值，是对数据进行函数运算，用曲线段将采样点连接起来，使显示波形平滑。 （7）数字实时存储示波器 数字实时存储示波器能显示实时信号，它同时采用了模拟示波器的实时显示性能和数