数字存储示波器简介

采样点都是由一个新的触发事件来起动采集的。这称为等效时间采样。在这种模式下，一个触发事件到来以后，示波器就采集信号波形的一部分，例如采集五个采样点并将它们存入存储器。另一个触发事件则用来采集另外五个采样点，并将其存储在同一存储器的不同位置，如此进行下去。经过若干次触发事件后，存储器内存储了足够的采样点，就可以在屏幕上重建一个完整的波形。等效时间采样使得示波器在高时基设置值之下给出很高的时间分辨率。这样一来，就好象示波器具有了比其实际采样速率要高得多的一个虚拟采样速率或称等效时间采样速率。

    等效时间采样的方法采用从重复性信号的不同的周期取得采样点来重建这个重复性信号的波形，这就提高了示波器的时间分辨率。等效时间采样速率是在高时基设置值之下表示示波器水平分辨率的一种间接方法。它也表明假如使用实时采样的方法要获得相同的时间分辨率所需要的采样速率。等效时间采样速率比现今能够达到的实时采样速率要高的多。

    可以采用两种不同的技术来实现等效时间采样，即顺序采样和随机采样。

6．1顺序采样

    采用顺序采样时，采样点的采集是按一个固定次序进行的，即在屏幕以上从左向右采集。每到来一个新的触发事件就采集一个采样点。为了填满一个完整的波形记录，记录中有多少个存储位置就需要有多少个触发事件。

    当第一个触发事件到来以后就立即采集第一个采样点，并将其存入存储器。第二个触发事件则用来起动一个定时系统。此定时系统将产生一个很小的时间延迟，经过这个延迟时间以后，在采集第二个采样点。在扫迹存储器中的时间分辨率就等于这个小的延迟时间△T。第三个触发事件到来后该定时系统产生2△T的延迟时间，此延迟时间过后再采集第三个采样，并这样进行下去。这就是说第n个新的采样点的采集是在相对于类似的触发事件延迟了（n-1）△T的时间以后进行的。其结果是示波器上显示的波形是由按固定次叙出现的采样点构成的。即第一个采样点在屏幕的最左边，按着各采样点依次向右构成显示波形。

    在顺序采样模式下，采集波形的周期数，即触发事件数等于存储器的记录长度。顺序采样可以实现后触发延迟功能，但是不能提供预触发信息。在快速时基设置之下，填满一个存储器记录所需时间是很有限的。其速度要比随机采样要快得多。

6、2随机采样

    在使用随机采样的示波器中，每一组采样点是在随机的时刻采集的，而与触发事件无关。这些采样点之间的时间间隔为一已知时间，由采样时钟来确定。当示波器在等待触发事件到来时，其内部就在连续的进行采样并将结果储存起来。当一个触发事件到来时，示波器内的一个定时系统就从这一刻开始直到下一个采样点时刻进行测量。由于采样间隔是固定的，因此示波器就能够从此测量的时间计算出所有采集的采样点在存储器中的位置。

    当第一次采集的所有采样点存储完毕以后，就开始采集一组新的采样点并等待新的触发事件。新触发事件到来以后，计时系统又进行新的时间测量并计算出这些新的采样点的位置。这些新的采样点落在上一次采集的采样点填充位置之间的未填充位置。用这种方法，波形扫迹就由在X轴上的随机位置上出现的一组组的采样点构成。在最快的时基设置之下，使用随机采样的方法填满一个完整的波形记录所花的时间要比顺序采样的方法多很多，因为这时是用统计的方法来填充所有的存储器位置。随机采样技术的优点在于可以提供预触发信息以及触发后信息。

7、电荷耦合器件

    有些示波器采用电荷耦合器件，CCD即一种模拟移位寄存器，来作模拟存储介质。电荷耦合器件可以看成是一个由很多小单元组成的阵列，每个单元都可以储存一定量的电荷。此电荷就代表了信号的采样值。在时钟信号的命令控制下，这些单元可以按一个固定的方向一个接一个的传递电荷。

    在高速时钟控制下，CCD可以用来移位存入模拟信息。当所有的单元都填满时，快速时钟停止。然后用一个较慢的时钟将CCD中的电荷信息移位取出送入一个标准的模/数转换器。这样，模/数转换器就可以以低得多的速度工作。而波形采集的速度仅仅取决于CCD输入时钟的速度。

    如果让采样时钟连续运行，而当触发事件到来时让时钟停止，那么所有CCD的单元中寸储的都是触发时刻之前采集的信息。即整个CCD中填充的都是预触发信息。这对于研究系统过程的起因是非常宝贵的。

四、显示类型、光栅扫描与相量扫描