大家好,在第89期視頻中,我們與大家分享了ZDS2022示波器“基于原始采樣點”的測量統(tǒng)計功能,A/D轉換器將模擬信號轉換成離散的數字信號后,示波器會經過一些處理工作,重構還原模擬信號,由于處理方式的不同,重構的信號波形也會有一定的差別。
今天我們就來與大家分享下示波器對采樣點的處理方式,也就是波形的捕獲模式問題。在ZDS2022示波器前面板上按下【Horiz】鍵,在捕獲模式菜單中就可以查看該示波器支持的所有捕獲模式了,我們可以看到其中共包含4種捕獲模式:標準、峰值、平均和高分辨率??赡苣耙部吹竭^這幾種模式,但是,一般都只用默認的標準捕獲模式,為了能夠讓我們在合適的情況下選擇合適的捕獲模式,現(xiàn)在,我們就來看看這四種捕獲模式到底有什么不同呢?每一種模式又適用于哪種波形呢?
詳細介紹標準、峰值、平均和高分辨率捕獲模式
首先我們來看下“標準”模式,在一般情況下,如果您對示波器捕獲波形的方式沒有特殊要求時,捕獲模式可以設置為標準模式。標準捕獲模式下,示波器會按照相等的時間間隔對信號進行采樣。對于大多數波形來說,使用該模式可產生最佳的顯示效果。ZDS2022示波器的默認捕獲模式也是標準模式。
圖1 標準捕獲模式
接下來就是峰值捕獲模式了,在該模式下,示波器會采集到采樣間隔信號的最大值和最小值,來獲取信號的包絡或可能丟失的窄脈沖,使用峰值捕獲模式會使波形顯示的噪聲比較明顯。峰值模式在捕獲高頻率的毛刺方面非常有用。
圖2 峰值捕獲模式
現(xiàn)在再來看下平均和高分辨率捕獲模式,在平均捕獲方式中,可先設置一個平均次數N,之后示波器會對采集的N段波形,將它們按照觸發(fā)位置對齊,對N段波形進行平均運算,最終得到一段平均后的波形。在ZDS2022示波器中平均數可設置的范圍是2~65536,系統(tǒng)默認設為64次。使用平均模式,可以減少波形中的隨機噪聲。
圖3 平均捕獲模式
高分辨率捕獲方式是對一段波形中的每N個點求平均,把原來的N個采樣點替換成一個平均點來顯示,可以有效改善系統(tǒng)的等效分辨率。其本質上就是一種數字濾波。用于求平均的采樣點數N越大,分辨率提高得越多,顯示的波形更平滑!
高分辨率模式可為您提供較高分辨率、較低帶寬的波形。
圖4 高分辨率捕獲模式
ZDS2022示波器4種捕獲模式實測對比
對這4種捕獲模式的捕獲機制與應用特點了解之后,我們來看下它們對同一個輸入信號的顯示情況。將捕獲模式依次設置為標準、峰值、平均和高分辨率模式,很明顯,峰值模式下,信號的噪聲顯示比較明顯,而平均和高分辨率模式下顯示的波形幾乎沒有隨機噪聲。
圖5 標準捕獲模式
圖6 峰值捕獲模式
圖7 平均捕獲模式
圖8 高分辨率捕獲模式