[发明专利]一种具有时基微调功能的数字存储示波器

说明书

技术领域

本发明涉及数字存储示波器技术领域，具体来讲，涉及一种具有时基微调功 能的数字存储示波器。

背景技术

在示波器中，垂直灵敏度和时基都采取1-2-5序列步进的方式分为若干档。 在实际使用中，如果只采用上述方式来观测波形的话，那么许多情况下会给观 测带来一定的限制。一个很有可能出现的情况就是在示波器波形显示时，波形 不能以最佳效果显示。就垂直灵敏度而言，要么观测到波形幅度过大，超过屏 幕显示，要么幅度过小，且不满整数格，对波形的幅值测量带来一定的困难； 就时基而言，要么显示的波形数量过少看不到波形整体信息，要么显示的波形 过密而忽略了细节信息。这就给示波器垂直灵敏度以及水平灵敏度的设定提出 了新的要求。

一般来说，如今示波器的垂直灵敏度都存在一个可微调的垂直灵敏度，可 以根据实际需要对垂直灵敏度进行微调扩展，给示波器的观测带来极大的方便。 相对应的，对时基设置也应该具有微调的功能。

目前，虽然采用以往固定的1-2-5序列的时基设置对于进行波形显示能满足 大多数观测的要求，然而在很多应用场合中，技术人员需要波形处在示波器的 最佳观测状态，例如2或3个周期的信号波形显示，这可以通过使用时基微调 功能来达到。不论信号的周期如何，通过时基微调功能，用户可在示波器显示 屏幕中，选择波形周期个数，从而达到最佳观察状态。

在数字存储示波器中，受益于数字化的灵活处理，我们可以更精确细致地 实现时基的微调，使得示波器的波形显示更加灵活。

每个时基档位下采样率的计算公式为：

Sa=25tb]]>式1-1

式1-1中，S_a为采样率，次每秒(Saps)；

t_b为时基，s/div；

“25”为数字存储示波器显示界面下每格对应的像素个数；

实际上，由于数字存储示波器高速数据采集系统中采样时钟不易改变的限 制，通常提供给高速模数转换器，即高速ADC的采样时钟只有固定的几种。而 不同时基下对应有不同的采样率，需要采集系统后端对采样率进行变化。

采集系统采用了对ADC采样率S_a变换的方法，即通过后续处理将高速ADC 采样率S_a除以一个系数N。这样效果上相当于ADC以S_a/N的采样率进行采样， 即对应时基档位下系统实际采样率就变为S_a/N，上述公式1-1就变为：

SaN=25tb]]>

那么得出时基的推算公式：

tb=25NSa]]>式1-2

公式1-2表明实现时基微调完全是可能的，实际上，可以通过设置不同的N 值来设置数字示波器采集系统不同的时基档位，除了容易实现传统1-2-5序列步 进的时基档位，也容易实现其他步进的时基参考档位，即实现了时基的微调。

通常数字存储示波器的时基档位是按1-2-5序列步进，即对应的采样率也是 按照1-2-5步进。为了达到不同的采样率的目的，现有技术中，通常的方法是采 取改变数据存储器的写时钟，通过写时钟来控制存入存储器的采集数据。