[發(fā)明專利]一種具有外觸發(fā)功能的示波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110285769.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103018512A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 黃瑜清;龔桂強;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及測試測量技術領域，特別是涉及一種具有外觸發(fā)功能的示波器。

背景技術

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，它能把人眼看不見的電信號轉換成人眼可見的波形圖像，便于人們研究各種電信號的變化過程。傳統(tǒng)的模擬示波器采用模擬電路(示波管)，其電子槍向屏幕發(fā)射電子，發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束，并打到內(nèi)表面涂有熒光物質的屏幕上，這樣電子束打中的點就會發(fā)出光，從而描繪出波形曲線。數(shù)字存儲示波器(Digital?Storage?oscilloscopes，DSO)，簡稱數(shù)字示波器，是通過模數(shù)轉換器把被測量信號轉換為數(shù)字信息并進行存儲，并利用存儲的數(shù)據(jù)重建波形信號并在示波器的屏幕上進行顯示。

觸發(fā)是示波器的核心功能之一，目前的數(shù)字示波器大多采用數(shù)字觸發(fā)，觸發(fā)信號的處理以及觸發(fā)方式的擴展可以由數(shù)字部分完成。在現(xiàn)有技術中，已經(jīng)公開的具有數(shù)字觸發(fā)功能的示波器有多種。

例如，中國專利CN200780010628.8“無死區(qū)時間數(shù)據(jù)獲取”，公開了一種具有數(shù)字觸發(fā)功能的數(shù)字示波器。參照圖1(a)，數(shù)字示波器100的數(shù)據(jù)采樣單元101對被測信號a進行數(shù)據(jù)采樣，獲得數(shù)字化的采樣數(shù)據(jù)b；觸發(fā)控制單元102依據(jù)采樣數(shù)據(jù)b產(chǎn)生一個觸發(fā)控制信號f；采樣存儲單元103依據(jù)觸發(fā)控制信號f對采樣數(shù)據(jù)b進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)g，以供波形顯示單元104進行波形顯示。

通常的，獲得采樣數(shù)據(jù)之后、產(chǎn)生觸發(fā)控制信號之前，還會對采樣數(shù)據(jù)進行預處理操作。例如，美國專利US7072804“Digital?trigger?filter?for?a?real?time?digital?oscilloscope(用于數(shù)字示波器的數(shù)字觸發(fā)濾波器)”，公開了一種具有數(shù)字觸發(fā)功能的數(shù)字示波器，參考圖1(b)，該示波器100除了具有數(shù)據(jù)采樣單元101、觸發(fā)控制單元102、采樣存儲單元103和波形顯示單元104之外，還具有一個內(nèi)觸發(fā)單元105，即數(shù)字濾波器，連接在數(shù)據(jù)采樣單元101和觸發(fā)控制單元102之間，用于對采樣數(shù)據(jù)b進行濾波操作，該濾波操即屬于預處理操作中的一種，它產(chǎn)生一個內(nèi)觸發(fā)信號c；觸發(fā)控制單元102依據(jù)內(nèi)觸發(fā)信號c產(chǎn)生觸發(fā)控制信號f。所述濾波操作可以包括AC、DC、HF-R(高頻抑制)和LF-R(低頻抑制)等，用以去除采樣數(shù)據(jù)b中的某些頻率成分，從而使觸發(fā)控制單元102的觸發(fā)功能更加穩(wěn)定，以保證在波形顯示單元104得到穩(wěn)定觸發(fā)的波形。

現(xiàn)有技術公開的依據(jù)內(nèi)觸發(fā)信號c產(chǎn)生觸發(fā)控制信號f的觸發(fā)類型為通道觸發(fā)；還有一種觸發(fā)類型為外觸發(fā)，如圖2所示，為一種具有外觸發(fā)功能的數(shù)字示波器，觸發(fā)功能的實現(xiàn)由模擬部分完成。當進行外觸發(fā)時，示波器200的觸發(fā)比較器(為模擬比較器)201將外觸發(fā)源產(chǎn)生的外部引入信號d與一個預置觸發(fā)電平進行比較，產(chǎn)生比較信號h；當進行通道觸發(fā)時，觸發(fā)比較器201將被測信號a與一個預置觸發(fā)電平進行比較，產(chǎn)生比較信號h。時間測量單元202依據(jù)所述比較信號獲得觸發(fā)時刻與采樣時鐘的時間差i，具體的，時間測量單元202由模擬器件構成，其通過電容充放電的時間得到時間差i。觸發(fā)控制單元203依據(jù)該時間差i產(chǎn)生一個觸發(fā)控制信號f；數(shù)據(jù)采樣單元204對被測信號a進行數(shù)據(jù)采樣，獲得數(shù)字化的采樣數(shù)據(jù)b；采樣存儲單元205依據(jù)觸發(fā)控制信號f對采樣數(shù)據(jù)b進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)g，以供波形顯示單元206進行波形顯示。

現(xiàn)有的外觸發(fā)需要由模擬器件實現(xiàn)，由于模擬器件具有一定的離散性，因此會給觸發(fā)系統(tǒng)帶來隨機的精度誤差，而模擬器件的不可控延時差別，會導致不同通道間具有不同的觸發(fā)延遲。這些都需要在數(shù)字部分增加校準進行調整和平衡，無形之中降低了觸發(fā)的工作效率，更加劇了數(shù)字部分的設計和調試復雜度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種具有外觸發(fā)功能的示波器，能夠實現(xiàn)全數(shù)字的外觸發(fā)功能。

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種具有外觸發(fā)功能的示波器，包括：

一個數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)一個采樣時鐘對被測信號進行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；

一個外觸發(fā)單元，用于對一個外部引入信號進行電平比較處理，產(chǎn)生外觸發(fā)信號；

一個觸發(fā)控制單元，用于對所述外觸發(fā)信號執(zhí)行數(shù)字化采樣操作，并依據(jù)該數(shù)字化采樣的結果，產(chǎn)生所述觸發(fā)控制信號；

一個采樣存儲單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)控制信號對所述采樣數(shù)據(jù)進行存儲，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)。