虚拟示波器相关技术探导

只看该作者 · 2012-10-17 10:17

[电平平移技术]

示波器都有平移显示的功能，就是使波形可以显示在不同的的水平位置，一般有两种方式实现，第一种是A/D固定采样，后期通过软件实现平移，这种方式对于小信号还是可行的，其优点是硬件成本低，每通道少一级运放和D/A电路，是一种很好的方法，但对于大幅值信号，但存在严重的问题，如下图所示，另外一个问题是无法实现模拟信号调零，只能在A/D之后通过数字调零，这将降低A/D分辨率。市面上有一些示波器如F-210 XP采用正是这种方式。

第二种是通过硬件实现电平移动，在A/D之前移动模似信号，缺点是成本高，需要增加一级运放，增加D/A产平移电压，但是优点是显示而易见的，可以观测大幅值信号的不同部分，专业示波器一般采用这种方式，本仪器也采用这种方式，并且在平移的同时实现了仪器的模拟信号调零，这是因为示波器前端信号调理电路是一个直流放大通道，并且不同量程增益不同，0点漂移是避免不了的，必需每档量程都做调0校正。

[交替触发]

一般示波器的触发源可为CH1或CH2，当同时测两路频率相关的信号时，可以同时稳定显示两路信号，但当两路信号不相关时，没有做为触发源的信号将不能稳定显示，此时就可以选择交替触发方式，分别取两路信号做为触发条件，就能同时稳定显示两个频率不相关的信号了。

[触发灵敏度]

由于信号在激励、传输和检测过程中，可能会不同程度地受到随机噪声的污染(尤其是小信号的采集和测量)，从混有噪声的信号中提取有用信息、防止误触发是非常重要的，所以本仪器设有触发灵敏度调节功能，有效滤除有可能叠加在触发信号上的噪声，并防止误触发，稳定显示信号，触发灵敏度可以通过鼠标直观的、连续调节。原理如下：

[电平触发]

一般示波器都拥有边缘触发，分上升沿触发和下降沿触发两种，在电平发生翻转的时候立即产生触发条件，这对一般简单的信号是足够应付了，但对于复杂信号比如视频信号，边缘触发还远远不够，这时我们需要用到电平触发，电平触发有高电平触发和低电平触发，在电平发生翻转后并保持一定时间才产生触发条件，比如现在我们要观测视频信号的场同步头，如果用边缘触发将只能看到行同步头，而用电平触发并调到一定的宽度，只有场同步头才能引起触发，因为场同步头宽度比行同步头大很多，就能稳看到场同步信号了。

[预采样]

就是触发点之前的信号也被采样，让我们可以看到触发点之前的信号，一般数字示波器才具有此功能，而传统的模拟示波器是无法做到的。

[平滑曲线]

一般的绘图方法，波形在屏幕上显示会产生锯齿效果，如下图，这种绘图方法是速度比较快，适应配置比较低的电脑。