數字存儲示波器的原理和應用
數字存儲示波器(Digital Storage Oscilloscope,簡稱DSO)是一種采用數字電路進行模/數轉換,并通過存儲器實現對觸發前信號進行記憶的一種具備存儲功能的數字化設備。以下是對其原理及應用的詳細介紹: 一、原理信號采集與數字化: - 當信號進入數字存儲示波器后,示波器會按一定的時間間隔對信號電壓進行采樣。
- 采樣得到的模擬信號經過模/數變換器(ADC)進行數字化處理,生成代表每一個采樣電壓的二進制字。
信號存儲與處理: - 數字化后的信號被存儲在示波器的存儲器(如RAM)中。
- 示波器內部的微處理器可以對存儲的信號進行各種處理,如測量、分析、顯示等。
信號顯示: - 當需要觀察存儲的信號時,微處理器會從存儲器中按原順序取出數字信號。
- 這些數字信號經過數/模轉換器(D/A)轉換回模擬信號,并經過放大后送到示波器的陰極射線管(CRT)或其他顯示設備上顯示出來。
觸發機制: - 示波器通常具有觸發功能,可以根據設定的觸發條件(如信號電壓達到某值并處于上升沿)開始采集和顯示信號。
- 觸發機制確保了示波器能夠穩定地顯示信號波形。
二、應用波形觀測與比較: - 數字存儲示波器可以觀測和比較單次過程和非周期現象、低頻和慢速信號,以及不同時間不同地點觀測到的信號。
- 它還可以同時顯示不同時間或相同時間發生的幾個波形,便于對波形進行仔細分析和研究。
數據存儲與傳輸: - 由于數字存儲示波器以數字形式存儲信號波形,因此可以長時間地保存信號數據。
- 這些數據可以通過標準接口(如GPIB接口)傳輸到計算機或其他外部設備上進行進一步的分析和處理。
測量與分析: - 數字存儲示波器具有高精度的測量功能,可以測量信號的頻率、幅值、上升時間等參數。
- 它還可以對存儲的信號進行各種數字處理分析,如平均選加、信號的相關處理、頻譜分析、能譜分析和FFT分析等。
- 數字存儲示波器通常具有程控和遙控能力,可以通過編程實現自動化測試。
- 這使得它在生產線測試、自動測試系統等領域具有廣泛的應用前景。
綜上所述,數字存儲示波器以其獨特的原理和廣泛的應用領域,在電子測量領域發揮著重要作用。
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