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        高精度數字示波器主要組成部分和兩種采集模式介紹
        發布時間:2021-06-25   點擊次數:397次
           高精度數字示波器設計了以單片機和FPGA為控制核心,由阻抗變換、峰值檢波、程控放大、采樣、頻率測量以及校準信號產生等模塊構成的數字示波器。
         
          高精度數字示波器主要由測量控制和顯示輸出兩部分組成。輸入信號在測量電路前端,經由信號變換電路處理成各次級單元能處理的等效信號,主要是由比較電路處理輸出正方波和峰-峰值為2.5V的等效運算放大輸出信號。方波信號作為記數脈沖,觸發可編程邏輯器件CPLD來實現頻率值的測量。同時,經運算放大器輸出的信號輸入至采樣保持器,由主控制器DSP向其相關引腳發出鎖存信號來實現對待測信號的采樣和鎖存輸出的功能切換。
         
          高精度數字示波器的兩種采集模式:
         ?、倨骄J?。平均模式是示波器采集系統中基本降噪的信號處理技術之一。通過使用兩次或兩次以上采集的數據,對采集的數據點采用逐點平均的方法,形成輸出波形。平均模式改善了信噪比,降低了與觸發無關的噪聲,提高了垂直分辨率,可以更簡便地觀察重復信號。
          計算平均波形的傳統方法是先簡單地加總所有采集中的對應樣點,然后除以采集次數。但是,這種方法要一直等到采集了所需的全部N個波形之后,才能顯示平均值。耽誤的時間對大部分用戶是不可接受的,采集數據量會迅速超出示波器的內存容量。
         
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          HiRes模式計算并顯示每個采樣間隔中所有順序樣點值的平均值。這種模式提供了一種方法,用過采樣獲得與波形有關的進一步信息。在HiRes模式下,通過獲得進一步水平采樣信息,可以提供更高的垂直分辨率,降低帶寬和噪聲。HiRes處理在定制硬件中完成,以更大限度地提高速度。HiRes模式較平均模式的一個關鍵優勢,是即使單次采集也可以使用HiRes模式。
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