数字存储示波器的根柢构成、根柢原理和首要技能目标

数字贮存示波器（Digital Storage Oscilloscope——DSO），先将输入的模仿信号经A/D改换为数字信号，存储在存储器RAM中；需求闪现时，读出RAM中的数据，经过D/A康复为模仿量，闪如今屏幕上。其信号处理与闪现功用独立。

DSO运用简略，可观测触发前的信号。运用X—Y办法观测波形时，两通道简直没有相位差，精确度高。如今DSO根柢都选用液晶闪现器等平板闪现器，闪现图形安稳无闪耀，观测便当。

1.数字存储示波器的构成原理
数字存储示波器的根柢原理方框图如图1所示，它有实时和存储两种作业办法。当处于实时作业办法时，其电路构成原理与通常模仿示波器一样。当处于存储作业办法时，它的作业进程通常分为存储和闪现两个时期。在存储作业时期，模仿输入信号先经过适本地扩大或衰减，然后再经过“取样”和“量化”两个进程的数字化处理，将模仿信号改换成数字化信号，在逻辑操控电路的操控下顺次写入到RAM中。在闪现作业时期，将数字信号从存储器中读出，并经D/A改换器改换成模仿信号，经笔直扩大器扩大加到CRT的Y偏转板。与此一同，CPU的读地址计数脉冲加至D/A改换器，得到一个阶梯波扫描电压，加到水平扩大器扩大，驱动CRT的X偏转板，然后完结在CRT上以稠密的光点包络重现模仿输入信号。

图1 数字存储示波器根柢原理框图
将数字存储技能和CPU微处理器用于取样示波器，能够构成存储取样示波器。

2.数字存储式波器的作业办法 数字存储器的功用

数字存储示波器的随机存储器RAM按功用可分为信号数据存储器、参阅波形存储器、丈量数据存储器和闪现缓冲存储器四种。信号数据存储器寄存模仿信号取样数据；参阅波形存储器寄存参阅波形的数据；丈量数据存储器寄存丈量与核算的基地数据和核算成果；闪现缓冲存储器寄存欲闪现的数据。

触发作业办法

数字存储示波器的触发包括常态触发和预置触发两种办法。

常态触发——常态触发同模仿示波器根柢一样，可经过面板设置触发电平的起伏和极性，触发点可处于复现波形的任何方位及存储波形的结尾。 预置触发——预置触发是人为设置触发点在复现波形上的方位，它是在进行预置往后经过微处理器的操控和核算功用来完结的。因为触发点方位不一样，能够观测到触发点前后不一样区段上的波形。预置触发对闪现数据的挑选带来了很大的活络性。 丈量与核算作业办法

数字存储示波器对波形参数的丈量分为主动丈量和手动丈量两种。主动丈量是由示波器主动完结丈量作业，并将丈量成果以数字办法闪如今荧光屏上。光标丈量指的是在荧光屏上设置两条水平光标线和两条笔直光标线，这四条光标线可在面板按键的操控下移动，丈量时，示波器在丈量程序操控下，依据光标方位来完结丈量，并将丈量成果闪如今荧光屏上。

面板按键操作办法

数字存储示波器的面板按键分为履行键和菜单键两种。按下履行键后，示波器当即履行该项操作。当按下菜单键时，在屏幕下方闪现一排菜单，屏幕右方则闪现对应菜单的子菜单，然后按子菜单下所对应的软键履行相应的操作。

3.数字存储式波器的闪现办法
数字存储示波器的闪现办法有根柢闪现、抹迹闪现、卷动闪现、扩大闪现和X—Y闪现等，可习惯不一样状况下波形观测的需求。

存储闪现

存储闪现办法是在一次触发构成并完结信号数据的存储后，顺次将欲闪现的数据读出并进行D/A改换，然后将信号安稳地闪如今荧光屏上。

抹迹闪现

抹迹闪现办法适于观测一长串波形中在必定条件下才会发作的瞬态信号。抹迹闪现时，应先依据预期的瞬态信号，设置触发电平缓极性；观测开端后仪器作业在结尾触发和预置触发相联络的办法下，当信号数据存储器被装满但瞬态信号未呈现时，完结结尾触发，一旦呈现预期的瞬态信号则当即完结预置触发，将捕捉到的瞬态信号波形安稳地闪如今荧光屏上，并存入参阅波形存储器中。

卷动闪现

卷动闪现办法适于观测缓变信号中随机呈现的突发信号，它包括两种办法，一种是用新波形逐步替代旧波形，改动点自左向右移动；另一种是波形从右端推入向左移动，在左端不见。

扩大闪现

扩大闪现办法适于观测信号波形细节，此办法是运用推迟扫描办法完结的，如图所示。此刻荧光屏一分为二，上半有些闪现原波形，下半有些闪现扩大了的有些。

X—Y闪现

X—Y闪现办法与通用示波器的闪现办法根柢一样，通常用于闪现李沙育图形。

闪现的内插

数字存储示波器是将取样数据闪现出来，但采样点较少时会构成视觉差错，使人看不到精确的波形。数据点刺进技能能够处理这一疑问。

数据点刺进技能首要有线性刺进和曲线刺进两种办法。线性刺进法仅按直线办法将一些点刺进到采样点之间。曲线式刺进法以曲线办法将点刺进到采样点之间，曲线式刺进法能够用较少的刺进点构成十分油滑的曲线。

4.数字存储示波器的特征

波形的采样/存储与波形的闪现是独立的——在存储作业时期，对敏捷信号选用较高的速率进行取样和存储，对慢速信号选用较低速率进行取样和存储，但在闪现作业时期，其读出速度能够选用一个固定的速率，不受取样速率的约束，因此能够取得明晰而安稳的波形。 能长期地保留信号——因为数字存储示波器是把波形用数字办法存储起来，其存储时刻在理论上能够是无限长。 抢先的触发功用——它不只能闪现触发后的信号，而且能闪现触发前的信号，而且能够恣意挑选超前或滞后的时刻。 丈量精确度高——数字存储示波器因为选用晶振奋高安稳时钟，有很高的测时精确度，选用高分辩率A/D改换器也使起伏丈量精确度大大前进。 很强的数据处理才干——数字存储示波器内含微处理器，因此能主动完结多种波形参数的丈量与闪现。还具有自检与自校等多种主动操作功用。 外部数据通讯接口——数字存储示波器能够很便当地将存储的数据送到核算机或别的的外部设备，进行更杂乱的数据运算和剖析处理。还能够经过GPIB接口与核算机一同构成主动测验体系。

5.数字存储示波器的首要技能目标
数字存储示波器的功用目标，首要取决于A/D、D/A和RAM。

最高取样速率——最高取样速率指单位时刻内取样的次数，也称数字化速率，用每秒钟完结的A/D改换的最高次数来衡量。取样速率愈高，仪器捕捉高频或敏捷信号的才干愈强。

数字存储示波器在丈量时刻的实时取样速率可依据被测信号所设定的扫描时刻因数（t/div，即扫描一格所用的时刻）来计算。

存储带宽(B)——存储带宽与取样速率fs密切有关。依据取样定理，假设取样速率大于或等于信号频率的2倍，便可重现原信号。实践上，为确保闪现波形的分辩率，通常取N=4~十倍或更多，即存储带宽。 分辩率——分辩率指示波器能分辩的最小增量。它包括笔直分辩率（电压分辩率）和水平分辩率（时刻分辩率）。笔直分辩率与A/D改换器的分辩率相对应，常以屏幕每格的分级数(级/div)或百分数来标明。水平分辩率由取样速率和存储器的容量抉择，常以屏幕每格含多少个取样点或用百分数来标明。取样速率抉择了两个点之间的时刻距离，存储容量抉择了一屏内包括的点数。 存储容量——存储容量又称记载长度，它由搜集存储器（主存储器）的最大存储容量来标明，常以字(word)为单位。 读出速度——读出速度是指将数据从存储器中读出的速度，常用“(时刻)/div”来标明。