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  • 發布時間:2021-09-28 14:36 原文鏈接: 數字熒光示波器的特點及工作原理

      特點

      DPO在示波器技術上有了新的突破,能夠實時顯示、存儲和分析復雜信號,利用三維信息(振幅、時間性及多層次輝度,用不同的輝度顯示幅度分量出現的頻率)充分展現信號的特征,尤其采用的數字熒光技術,通過多層次輝度或彩色能夠顯示長時間內信號的變化情史。

      DSO的自動測量和波形存儲作用曾令許多工程師尺嘆不已,但人們不久就發現DSO在測量具有低頻調制的高頻信號時,由于其無法克服的混疊失真問題,其謬之千里的顯示結果又讓人想到ART示波器的好處。

      DPO不僅具有ART示波器的實時明暗度無混疊顯示能力,而且有DSO的自動測量及波形存儲作用,在避免二者不足方面,還有很大的改進。主要表現在:

      (1) 快速波形捕獲速率和超強顯示能力

      數字熒光顯示技術的應用使DPO能以不同的灰度或色彩同時顯示信號的多幅圖像。DPO每秒鐘表可記錄200000幅波形,其信號數據比一般的DSO多1000倍,每次可捕獲500000幅波形,這種快速波形捕獲速率結合高超的顯示能力,使DPO具有分析信號任何細節的性能。

      (2) 連續高速采樣能力

      通常DSO因處理顯示數據在顯示兩幅波形之間有8ms的停滯時間,即使采用了instavuTM采樣技術的DSO這一時間也只能降低到1.7μs,ART示波器在回掃時間內也不能捕捉波形信息而DPO能始終以最高采樣率對幾十萬幅波形連續采樣,克服了其它示波器存在的停滯進間問題。DPO的采樣率一般每秒有幾個109次數,如此高的采樣率允許示波器有更大的帶寬。

      數字熒光示波器性能指標

      1.100 MHz 和200 MHz 帶寬型號

      2.2 條或4 條模擬通道

      3.16 條數字通道 (MSO2000 系列)

      4.所有通道上采樣率高達1 GS/s

      5.所有通道上1 M 點記錄長度

      6. 5,000 wfm/s 最大波形捕獲速率

      7.高級觸發套件

      工作原理

      數字熒光示波器的原理框圖如圖1所示,核心部件是由專用集成電路(ASIC)構成的DPX波瑚成像處理器。

      和DSO一樣,輸入信號首先經放大和A/D變換后得到信號的采樣值,采樣值經過DPX波形成像處理器的處理后形成一幅具有500*200像素、包含波形三維信息的完整流器波形圖,在不間斷捕獲過程的情況下,DPX成像處理器每秒向波形顯存儲器發送30幅波形圖,在微處理器的控制下,根據顯示存儲器的內容,在顯示屏上得到采集到的波形圖。實現"信號數字化→圖形化→顯示"這樣一種波形顯示方式。和此同時,微處理器以并行方式執行自動測量及運算作用。

      由于DPO的數據采集和顯示體系分別獨立運行,使得示波器能夠在處理顯示所需數據的同時,保持最高波形捕獲速率,這意味著示波器能不間斷地捕捉波形的所有細節。

      DPX由數據采集器和稱為數字熒光器的動態三維數據庫組成,它將光柵化作用(波莆圖像化)和快速波形捕獲速率有機地結合實際在一起,以 500*200整數陣列累積信號信息,陣列中的每一個整數都代表DPO顯示中的一個像素,其數值的不同甘共苦導致顯示像點的亮度或色彩不同,隨著信號不斷地采樣,這一陣列也不斷得以更新,但和DSO不同,一個顯示周期(一幅波形圖)完成后,新顯示周期的采樣值并不沖掉上次顯示周期的數據,如果兩次采樣植具有相同的顯示點,則只改變對應陣列點的值勤,這樣多幅波形圖就可累積顯示。當多幅波形圖導致的顯示點不同時,陣列中各點的數據就不同,因此波形顯示亮度最高,偶爾出現的其它波形信息會以較低亮度得到顯示。

      DPO工期作時以最大速率連續采樣,利用采樣之間的最小時間間隔發和生成一幅幅的波形圖,像ART示波器一樣(由于DPO應用深度三維數據庫保存灰度信息,過去的波形信息并不丟失),可以觀察到長時間內信號的變化情況。

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