[實(shí)用新型]一種數(shù)字存儲(chǔ)示波器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620119199.0
• 申請(qǐng)日: 2006-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN200989914Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王悅;王鐵軍;李維森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王悅
• 主分類號(hào): G01R13/02
• 分類號(hào): G01R13/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及數(shù)字存儲(chǔ)示波器，尤其涉及一種在高存儲(chǔ)深度下具有快速刷新率的數(shù)字存儲(chǔ)示波器。

背景技術(shù)

數(shù)字示波器有兩項(xiàng)重要指標(biāo)：存儲(chǔ)深度和刷新率。如果只從技術(shù)角度選擇，那么存儲(chǔ)深度應(yīng)該是越大越好，刷新率也是越快越好。但是，如果要在數(shù)字存儲(chǔ)示波器上實(shí)現(xiàn)高存儲(chǔ)深度的同時(shí)達(dá)到快的刷新率是一件比較困難的事情，因?yàn)閿?shù)字存儲(chǔ)示波器的原理決定了這兩項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)實(shí)現(xiàn)的難度。

采樣時(shí)間＝存儲(chǔ)深度/采樣率??????????????????????①

刷新率≈1/采樣時(shí)間??(1秒鐘內(nèi)捕獲信號(hào)的次數(shù))????②

公式①是數(shù)字存儲(chǔ)示波器關(guān)于存儲(chǔ)深度(M)、采樣率(Sa)和采樣時(shí)間(T)的關(guān)系式。從公式可以得出結(jié)論：當(dāng)采樣率為定值的情況下，存儲(chǔ)深度和采樣時(shí)間是成正比關(guān)系的，因此當(dāng)提高存儲(chǔ)深度時(shí)，一次采樣完成所需要的時(shí)間也相應(yīng)提高，而從公式②可以看出，采樣時(shí)間的提高必然導(dǎo)致刷新率(R)的下降。

由于上述示波器的固有特性的存在，因此，目前國(guó)際上一些中高端示波器產(chǎn)品在提高存儲(chǔ)深度的同時(shí)為了保持較高的刷新率，大都采用提高采樣率或者加快處理器的運(yùn)算速度的方法，這一方法的優(yōu)點(diǎn)是可以很好的解決基本問(wèn)題；缺點(diǎn)是產(chǎn)品成本太高，特別是高速ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的價(jià)格，提高一個(gè)數(shù)量級(jí)的速率其價(jià)格可能要翻好幾倍。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的是提供一種具有高存儲(chǔ)深度及快速刷新率的數(shù)字存儲(chǔ)示波器。

本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種數(shù)字存儲(chǔ)示波器，包括控制處理單元、輸入信號(hào)單元、顯示單元、人機(jī)介面單元以及電源，所述控制處理單元分別與所述輸入信號(hào)單元、顯示單元、人機(jī)介面單元相連接；還包括：

一快速刷新單元，與所述控制處理單元的中央處理單元相耦合，用于設(shè)置小于實(shí)際存儲(chǔ)深度的虛擬存儲(chǔ)深度，并以所述虛擬存儲(chǔ)深度所對(duì)應(yīng)的采樣率采集并顯示波形；在示波器的停止瞬間，將存儲(chǔ)深度設(shè)置為實(shí)際存儲(chǔ)深度，重新采樣，采集整個(gè)存儲(chǔ)深度的全部數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的波形；

其中，所述快速刷新單元包括：采樣率控制模塊，用于控制示波器在不同的時(shí)基檔位的采樣率；存儲(chǔ)深度控制模塊，用于控制示波器在不同的時(shí)基檔位的存儲(chǔ)深度；Stop瞬間波形重新采樣模塊，用于在示波器的停止瞬間，重新采樣，采集整個(gè)存儲(chǔ)深度的全部數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的波形。

另外，所述示波器為自動(dòng)觸發(fā)模式，在其停止瞬間，如果存儲(chǔ)深度等于實(shí)際存儲(chǔ)深度，則直接停止；如果存儲(chǔ)深度小于實(shí)際存儲(chǔ)深度，則重新設(shè)置虛擬存儲(chǔ)深度、采樣率、時(shí)基、觸發(fā)位移，重新采樣。

另外，所述示波器為普通觸發(fā)模式，在其停止瞬間，如果停止時(shí)刻不是處于觸發(fā)狀態(tài)，則直接停止；如果停止時(shí)刻處于觸發(fā)狀態(tài)，則重新設(shè)置虛擬存儲(chǔ)深度、采樣率、時(shí)基、觸發(fā)位移，重新采樣。

此外，該示波器還包括：定時(shí)器，用于在重新采樣時(shí)，在超時(shí)情況下及時(shí)退出結(jié)束。

另外，所述控制處理單元還包括：存儲(chǔ)單元，與所述中央處理單元相耦合，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；邏輯控制電路，與所述中央處理單元及所述存儲(chǔ)單元分別相耦合，用于控制時(shí)基、觸發(fā)、采樣和數(shù)據(jù)處理。

其中，所述存儲(chǔ)單元為Flash、SDRAM或高速SRAM。

另外，所述人機(jī)介面單元包括：鍵盤(pán)、觸摸屏、鼠標(biāo)或者有線和/或無(wú)線通信接口。

其中，所述有線通信接口為I/O端口，與所述中央處理單元相連接，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；

所述I/O端口為RS232、USB、GPIB或LAN。

另外，所述的顯示單元為液晶顯示屏或者等離子顯示屏。

此外，該示波器還包括：波形畫(huà)法處理單元，與所述中央處理單元相連接，用于將輸入信號(hào)處理為適于顯示單元顯示的波形。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、提高示波器的刷新率。從理論上運(yùn)用本實(shí)用新型的方法在最高采樣率為100Msa/s情況下，可以使示波器達(dá)到每秒100000次左右的理論刷新率。實(shí)際運(yùn)用中每一次波形刷新還存在其它消耗時(shí)間，包括波形處理、波形顯示、處理器本身的處理時(shí)間等等，因此刷新率會(huì)相應(yīng)下降，實(shí)際應(yīng)用中可能刷新率會(huì)達(dá)到每秒1000次左右。