电子测量技术教案《10》.ppt

➢ 同时该信号还送至步进系统，使其产生新的步进脉冲，ຫໍສະໝຸດ Baidu作为产生一次新的数据写入循环用。
➢ 在取样、存储过程中，地址计数器将写地址顺序递增， 并一一送往RAM，以确保每组数据写入相应的存储单元 中去，直至写完一个页面为止。
➢ 如图10-3所示，这就是RAM的写过程。
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10.1 存储示波器
➢ 通用示波器存在的缺点 ➢ 存储示波器分类：模拟存储示波器和数字存储 示波器。 ➢ 数字存储示波器采用数字电路，将输入信号先 经过A／D变换器，将模拟波形变换成数字信息， 存储于数字存储器中，需要显示时，再从存贮器 中读出，通过D／A变换器，将数字信息变换成模 拟波形显示在示波管上。
Y 2 放大器
电源 触发输入
转换器 A/ D
Di0---Di7
RAM
y D /A转换
DO0--DO7
时钟发生器 分频器 触发放大器
A0- -A9
逻辑控制x D /A转换
D0- -D9
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图10-1 存储示波器的基本组成
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2．基本工作原理 ➢ 被测信号输入仪器后，首先将放大的模拟信号转换为 数字信号。
一般说来，波形愈复杂的信号要求的取样速率愈高。
对于单次信号要求f 0≥(4-10)f x。
➢ 步进系统在触发信号的作用下产生步进脉冲，一方 面启动取样门，对被测信号进行取样和A／D变换如图 10-2所示：
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图10-2 波形的取样和编码
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10.1.2 存储示波器的基本组成、原理框图
1. 存储示波器的基本组成 由Y轴放大器、A/D转换单元、D/A转换单元、存储
单元、时钟发生器、控制逻辑单元、接口逻辑单元、 触发放大器、电源等部分组成。如图10-1所示。
Y1 输入
Y 1 放大器
Y2 输入
速率的大小与捕捉信号的能力有直接关系，见表10-2 所示。
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表10-1 分辨力的表示
分辨力（用二进制位数表示） 台阶个数
分辨力（用百分数表示）
6位 8位 10位 12位
64 256 1024 4096
1.6% 0.4% 0.09% 0.02%
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10.1.1 存储示波器主要技术参数指标
1.分辨力 用二进制的位数来表示，位数决定了垂直方向上的
量化台阶数目。分辨力的位数越多，说明测量准确度 就越高。也可以用百分数表示，见表10-1所示：
2.采样速度 采样速度表示数字波形存储器A/D转换速度。采 样
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图10- 3 RAM写入过程
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➢ 地址计数器用于循环计数。它的最大计数值恰好 等于RAM的一个页面的存储容量；相当于X轴扫描一 行所需的数据。
➢ 以上所述过程为顺序取样方式。 ➢ 存储单次波形时要用“实时取样”方式。
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图10-4 显示过程
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10.1.3几种显示方式
1.基本显示方式 基本显示方法是指被测波形的数据已存入RAM
时的显示。显示时能够根据需要去读出指定页面的 数据，并予显示。 2.刷新显示方式
原已显示的一帧波形，在存储器一个单元写入
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采样速率
1MHz
一般情况下被测波形的最 100kHz 高频率
采用正弦插入时，被测波 330kHz 形的最高频率
被测脉冲波形的最小上升 1.6μs 时间
表10-2
20MHz 2MHz 6.66MHz 80ns
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3.存储长度
新数据的同时，也将该单元的数据读出。由于写入 速度慢，读出速度快，新数据能够马上读出并显示 出来。写入、读出和扫描都是从0地址开始，写完一 帧波形，也显示完该帧波形。原来显示的波形则自 左至右消失，屏幕上可显示出瞬态波形的描绘过程。
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3.滚动显示方式 滚动显示时信号存储器存满后，会使所有数据在
存储器中的地址不停地向上移动，冲出旧数据，存入 新数据。因此，新的数据出现在屏幕的最右边。不需 外加触发信号，图形自右至左滚动，从屏幕右边进入， 从屏幕左边离去。在观测过程中，也可以将感兴趣的 波形数据予以锁存，使图形固定在屏幕上。 4.双踪显示
存储长度即存储器的容量，用多少K字来表示。
存储长度表明水平方向划分细微的程度、存储长
度的倒数称为水平分辨力。
表9-3
存储长度 1024（字）（1K）
水平分辨力 1/1024
2048（字）（2K） 1/2048
4096（字）（4K） 1/4096
水平分辨力越高，说明数字存储器显示的波形 与实际波形越接近。
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当需要显示被测信号时，按照地址计数器给出的地址:
➢ 一方面控制RAM以固定速度读出数据到Y通道的D ／A变换器内，将被测信号还原为模拟信号。
➢ 同时还将地址计数器的内容(即计数用脉冲)送往X 通道D／A变换器，用来产生扫描用阶梯信号，如图 10-4所示。
➢显示时，X偏转板加阶梯波信号，Y偏转板加被测信 号。X轴的阶梯递增时只需显示平顶，跳变部分要消 隐，以使显示的波形清晰。
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➢ 一方面启动CPU， 于是CPU指定一个寄存器作为地址 计数器，在初始化期间存放了首址。
➢ CPU工作后，地址计数器向RAM送出地址，将变换后 的数字信号存入指定的单元。
➢ 每写入一个数据，地址计数器则加1，并将地址数送 至X 轴的I／O，经D／A变换后产生阶梯波信号。当需要 即时显示时，该信号能作为X扫描用的阶梯信号，送至X 偏转系统以作扫描之用。
章节目录
10.1 存储示波器 10.2 逻辑分析仪 10.3 现代电子测量仪器的应用 10.4 实训
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第10章 现代电子测量仪器
本章要点 存储示波器的组成、原理框图 存储示波器的几种显示方式 逻辑分析仪的组成、原理框图 逻辑分析仪的几种显示方式 现代电子测量仪器的应用