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初学者对示波器的一点疑问

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出0入26汤圆

发表于 2017-4-7 22:35:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
一直有个疑问想不通:如果示波器每秒采样1M次,但示波器的屏幕每次只能显示1000个点,那么示波器的屏幕刷新率就要达到1000Hz,首先不说刷新率能不能达到这么快,就算可以,人眼应该也反应不过来才是。
   我有一个想法,就是先以1MHz的采样数率采1000个点,然后显示,延时0.1秒,再采样显示,使屏幕刷新率降为10Hz。但是这样的话,必然有数据丢失啊!
   我看别人做的示波器的参数里采样数率都可以很高,不知在那么高的采样数率下是不是可以做到显示和采集同步,如果可以,那是怎么做的啊?

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出110入109汤圆

发表于 2017-4-7 22:46:57 | 显示全部楼层
可以读下Tek示波器的一些手册,不如“示波器ABC”之类,有提及插值的,高分辨率,etc。当然坛内昆Sir这些大牛的解释,会更权威些,先看看他们的帖子吧

出0入0汤圆

发表于 2017-4-8 08:00:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 NJ8888 于 2017-4-8 08:28 编辑

如果按照你假想参数我来设计示波器,是这样的:1Msps,显示1000点,首先要确定所用时基,因为你没说,我自己假设几个整个窗口代表200us,1ms,10ms,200ms。先从1ms看,1Msps,1000点刚好屏上每点对应1个采样值,由于在屏上画线需要时间(在内部映射后更新也是要时间的)所以实际刷一屏大概需要50ms--100ms,简单办法是采样1ms,丢弃49--99ms的数据,复杂办法是假设画内存要10ms,那我在1ms 11ms 21ms 31ms 41ms采集供五次一起叠加绘在内存,然后每50ms把五次叠加图形显示出来。如果时基10ms,1Msps采集了10000点数据,显示处理是屏上1个水平分辨单位对应采集10次叠加,同理200ms是200次采集叠加显示,因为画点画线比较耗时,叠加不是画线叠加是数据叠加,叠加后结果在画线。10 200ms可以STOP后展开看细节,这时是从示波器原始存储区取数据按新观察时基重新叠加绘图显示。200us只能采样200个数据,这样需要把两个数据之间拉开5个单位画一条线。总之,实时显示肯定要丢弃了数据。想不丢数据,要用比刷一屏时间(上述50--100ms)更长的时基,虽然只显示1000点,但内部记录了全部数据,STOP后能展开看到全部细节。对于高达5万帧这种概念,我的理解是这样,还是假设100ms刷一次,包含5千帧,那每帧100ms/5000=20us,由于楼主假设的采样时钟太低不好分析,我改用商品示波器2G采样率来说,根据前段20us的结果,我的结论(我自己理解,不知道示波器厂商如何说)在20us窗口时间,采样了5千次叠加,这5千次结果,100ms显示更新一次。示波器说高达5万次帧/秒更新,我认为是有前提的,是最高参数,与时基相关,设想10ms窗口宽度下,5万帧对应5千次采样(一秒5万,0.1秒是5千)需要10ms*5*1000=50秒,显然不可能的,此时按前述假设,帧更新只能是100次(即10次/100ms)。

出0入0汤圆

发表于 2017-4-8 12:42:47 | 显示全部楼层
示波器的核心参数除了采样率还有触发,每次触发就会捕获并保存一个屏幕宽度的数据,多次触发同理。
显示就是将一段时间内触发的数据叠加显示在屏幕上,如果信号是稳定的,则看不出多少重影和叠加的痕迹,但如果信号变化复杂,则会在同一时刻出显示出多个波形。这就引出另一个概念,辉度,或者叫余辉,虽然是CRT示波器的概念,但对于观察波形还是很有用处的,高档示波器都在这方面下功夫。

出0入0汤圆

发表于 2017-4-8 15:45:21 | 显示全部楼层
其实示波器有闭眼时间的

出0入0汤圆

发表于 2017-4-8 15:48:09 | 显示全部楼层
有个参数叫捕获率   闭眼占比大了,猝发信号就很可能漏过了。  采样点数调低,闭眼时间会减少。

出0入34汤圆

发表于 2017-4-8 16:17:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz543 于 2017-4-8 18:18 编辑

楼主可先用 DMA or FPGA 建立 RAW Data 存放采样资料,如滚筒般的循环摆放资料,再将其中触发讯号前后要显示的那区块资料取出都给加校正的斜率及偏移量后显示即可。

编辑原因:不好意思又输入错误,不是 RAW Data,是 ROW Data。

出0入0汤圆

发表于 2017-4-8 23:24:25 | 显示全部楼层
数字存储示波器 DSO
数字荧光示波器 DPO
混合信号示波器 MSO

普通示波器是有波形刷新率这个参数的,或者叫波形捕获率。先采集数据,然后数据处理和显示,然后开始下一次采集,在数据处理时是不能采集数据的。
处理能力越强,死区时间越短,则波形刷新率越高。

数字荧光示波器是实时采集,实时显示的。将近一段时间的所有波形都叠加显示在屏幕上,亮度表示了该处波形出现的概率。
模拟了模拟示波器的工作方式。
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