[發明專利]一種具有脈寬測量功能的示波器

有效

• 申請號: 201210546573.5
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103869123B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 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: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00;G01R29/027
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 郭智

技術領域

本發明涉及測試測量領域，特別涉及一種具有脈寬測量功能的示波器。

背景技術

現有的示波器計算脈寬主要步驟包括：首先，示波器進行數據采樣，還可以對采樣數據進行抽樣、內插等處理之后，得到波形顯示數據，并將波形顯示數據存入專門的測量緩存空間。然后，測量模塊對緩存中的波形顯示數據以一定的算法進行波形測量。最后，再將測量的結果顯示在屏幕上。利用波形顯示數據測量脈寬主要包括兩種方式。一是手動測量，即光標測量，在示波器顯示界面上利用光標限定脈沖寬度，依據光標限定范圍內的波形顯示數據計算脈寬。

二是自動測量。獲取示波器顯示界面中某一特定位置的脈沖，其可以是中間的脈沖或最左邊或者最右邊的脈沖，依據該脈沖對應的波形顯示數據計算脈寬。

上述示波器獲取脈寬時，都是憑借波形顯示數據來計算脈寬大小，波形顯示數據可以是原始的采樣數據，也可以是經過抽樣、內插等處理的采樣數據，因此脈寬的測量精度就相應的以示波器的采樣率相關聯上，采樣率越高則脈寬的測量精度就越高，反之亦然。通常采樣數據的采樣率是隨時基變化的。時基越大，采樣率就越低。因此當在大時基下測量脈寬時，脈寬的精度會隨之減小。例如，當時基達到100ms時，這時的采樣率相對就比較低，達到兆級或K級，這時測量出的脈寬精度相應最大也就達到us級或ms級。

另外，在上述脈寬測量的現有技術中，脈寬測量與示波器的采樣并不同步。脈寬測量并不是測量所有的采樣波形，因為對示波器的采樣脈寬進行測量時，測量一幀波形所需要的時間很長，這樣導致波形刷新變慢。一般情況下只需要每秒測量幾十次就足夠，這樣就導致有些采樣波形并沒有經過測量就被漏過。因此，現有脈寬測量技術獲取脈寬的精度不高。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種具有脈寬測量功能的示波器，本發明采用同步測量的方法來計算示波器采樣信號的脈寬，在不影響刷新速度基礎上提高了獲取的脈寬精度，并將獲取的脈寬時間在示波器上顯示出來。

為實現上述目的，本發明提供了一種具有脈寬測量功能的示波器，包括：信號比較單元、脈寬觸發單元、中央控制單元和顯示單元；

所述信號比較單元，用于對被測信號的采樣數據進行電平比較處理產生比較信號；

所述脈寬觸發單元，用于計算比較信號的脈寬時間，并將計算獲取的脈寬時間與預設脈寬時間進行比較，在滿足觸發條件時產生觸發信號；

所述中央控制單元，用于配置一預設脈寬時間，并當所述脈寬觸發單元產生觸發信號時獲取對應的所述比較信號的脈寬時間；

所述顯示單元，用于顯示所述中央控制單元獲取的脈寬時間。

可選的，在本發明一實施例中，當所述脈寬觸發單元不產生觸發信號時，所述中央控制單元還用于獲取示波器采樣結束時刻對應所述比較信號的最后一個脈沖的脈寬時間。

可選的，在本發明一實施例中，所述信號比較單元產生多路比較信號。

可選的，在本發明一實施例中，所述脈寬觸發單元針對所述多路比較信號中的數據，按照采樣的時間順序查找數據變化，獲取相鄰的兩個不同類型數據變化之間的時間間隔，將其作為比較信號的脈寬時間。

可選的，在本發明一實施例中，所述信號比較單元進一步用于將觸發信道的被測信號的幅度進行調理，將調理后的觸發信道的被測信號經過模數轉換后獲得所述采樣數據，將所述采樣數據與比較電平進行比較產生比較信號。

可選的，在本發明一實施例中，還包括脈寬存儲單元；

所述脈寬存儲單元，用于在脈寬觸發單元產生觸發信號的時刻或示波器采樣結束時刻存儲對應地比較信號的脈寬時間，并通知所述中央控制單元獲取比較信號的脈寬。

可選的，在本發明一實施例中，其特征在于，

所述中央控制單元還用于對信號處理進行配置；

所述示波器還包括：比較信號處理單元，用于根據中央控制單元的配置對所述信號比較單元獲取的比較信號進行信號處理；所述信號處理包括：對來自多個通道的比較信號進行邏輯與、非、或、與非、或非的處理；

所述脈寬觸發單元計算經過信號處理后的比較信號的脈寬時間。

可選的，在本發明一實施例中，所述顯示單元直接將脈寬時間顯示在示波器的顯示屏上。

可選的，在本發明一實施例中，所述顯示單元經統計處理的脈寬時間顯示在示波器的顯示屏上。

可選的，在本發明一實施例中，所述顯示單元以圖形的方式顯示統計處理的脈寬時間的抖動及概率分布。