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更好的觀察波形,揭秘示波器四大捕獲方式

發(fā)布時(shí)間:2016-06-23 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】通常我們?cè)贏uto Setup之后,波形就會(huì)出現(xiàn)在屏幕上,然后就可以進(jìn)行測(cè)量分析了,但Auto Setup并不能保證信號(hào)被高保真的捕獲,高保真捕獲信號(hào)是第一要素,否則后續(xù)的測(cè)量分析都沒有意義了,那么我們?nèi)绾尾拍芨玫挠^察波形呢,看完本文你就知道了。

如何更好的觀察波形,本質(zhì)上就是對(duì)感興趣的點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量、分析,如何高保真的捕獲波形,就要從示波器處理信號(hào)的過程開始說起。
 
信號(hào)經(jīng)過示波器前端電路處理之后,來到ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,接下來便要進(jìn)行信號(hào)的重構(gòu)還原了,這里也就是本文的重點(diǎn)了,示波器的捕獲模式。一般有四種捕獲方式,不同的捕獲方式,適用于觀察不同的信號(hào)。接下來,就示波器對(duì)采樣點(diǎn)的處理方式,也就是示波器的捕獲模式跟大家做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。
 
標(biāo)準(zhǔn)捕獲模式
 
首先介紹的是標(biāo)準(zhǔn)捕獲模式,在該模式下,示波器會(huì)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣。
 
標(biāo)準(zhǔn)捕獲的工作模式也最大程度的保證了信號(hào)最原始的狀態(tài),對(duì)于大多數(shù)波形來說,使用該模式可產(chǎn)生最佳的顯示效果,以下是ZDS2000系列示波器默認(rèn)捕獲模式。
 
 
峰值捕獲模式
 
接下來就是峰值捕獲模式,看著名字就知道是什么意思了,就是采集一個(gè)采樣間隔信號(hào)中的最大值和最小值。
 
在該模式下,可有效觀察到偶爾發(fā)生的窄脈寬,在捕獲高頻率的毛刺方面非常實(shí)用,可獲取信號(hào)的包絡(luò)或可能丟失的窄脈沖,使用峰值捕獲模式會(huì)使波形顯示的噪聲比較明顯。
 
 
平均捕獲模式
 
第三個(gè)就是平均捕獲模式了,這個(gè)名字也非常容易理解,就是采集N屏信號(hào),將它們?cè)谟|發(fā)位置對(duì)其,然后做平均運(yùn)算。
 
使用平均捕獲模式,在減小噪聲同時(shí)保持了原有的帶寬,將噪聲濾除有利于對(duì)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。適用于觀測(cè)周期性重復(fù)信號(hào),其濾波效果提升了示波器的垂直分辨率。值得一提的是,平均捕獲特別適合執(zhí)行諧波分析或電源質(zhì)量分析。
 
 
高分辨率捕獲模式
 
最后就是高分辨率捕獲模式,打個(gè)比方,其工作原理就是將一個(gè)波形分成5份,然后將一份波形的的每個(gè)點(diǎn)求平均,最終一個(gè)波形變成了5個(gè)點(diǎn)。這種處理方式可以有效改善系統(tǒng)的等效分辨率,本質(zhì)上就是一種數(shù)字濾波。用于求平均的采樣點(diǎn)數(shù)越多,分辨率提高得越多,顯示的波形更平滑,從而達(dá)到減少噪聲的目的。
 
需要注意的是,高分辨率是針對(duì)一個(gè)波形相鄰的點(diǎn)做平均處理,所以該模式是對(duì)不重復(fù)的信號(hào)以犧牲帶寬的方式來提升測(cè)試精度,故不適合測(cè)試高頻信號(hào),適用于觀察高分辨率且?guī)捿^低的波形。
 
 
四種捕獲模式實(shí)測(cè)對(duì)比
 
在了解完四種捕獲模式的工作原理之后,我們來做一個(gè)對(duì)比,在輸入一個(gè)相同的信號(hào)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)捕獲模式下可以觀察到信號(hào)中存在噪聲,峰值捕獲模式下信號(hào)的噪聲較為明顯,而在平均捕獲模式及高分辨率捕獲模式下,幾乎沒有看到隨機(jī)噪聲。
 
根據(jù)被測(cè)信號(hào)的類型及需要關(guān)注的測(cè)試點(diǎn),設(shè)置相應(yīng)的捕獲模式,可以幫助我們更好的觀察波形,更快的發(fā)現(xiàn)、解決問題。
 
 

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