什么是数字存储示波器:工作原理及其应用

1897年，卡尔·费迪南德·布朗发明了示波器。我们知道阴极射线示波器，它用于显示和分析电子和电路中不同类型的电子信号波形。2021欧洲杯足球竞猜官方平台DSO也是一种示波器，用于显示波形，但CRO和DSO的区别在于，在DSO中将数字信号转换成模拟信号，并将模拟信号显示在数字存储示波器的屏幕上。在传统的阴极射线示波器，没有存储波形的程序，但是在DSO中，有一个数字存储器来存储波形的数字副本。下面简要解释DSO。

什么是数字存储示波器?

定义:数字存储示波器是一种能够存储数字波形或数字复制波形的仪器。它允许我们以数字格式存储信号或波形，在数字存储器中它也允许我们对信号进行数字信号处理技术。在数字信号示波器上测量的最大频率取决于两个因素:示波器的采样率和转换器的性质。DSO中的痕迹是明亮的，高度定义的，并在几秒钟内显示出来。

数字存储示波器的框图

数字存储示波器的框图由放大器、数字化仪、存储器、分析电路组成。波形重构，垂直板，水平板，阴极射线管(CRT)，水平放大器，时基电路，触发器和时钟。数字存储示波器的框图如下图所示。

如上图所示，数字存储示波器首先对模拟输入信号进行数字化处理，如果模拟输入信号有微弱信号，则通过放大器对其进行放大。信号经过放大后，由数字化仪进行数字化，并将数字化后的信号存储在存储器中。分析电路对数字信号进行处理，然后将波形重构(再次将数字信号转换为模拟形式)，然后将信号应用到阴极射线管(CRT)的垂直板上。

阴极射线管有两个输入端，垂直输入端和水平输入端。竖直方向的输入信号是Y轴，水平方向的输入信号是X轴。时基电路由触发器和时钟输入信号触发，因此将产生时基信号，它是一个斜坡信号。然后斜坡信号被水平放大器放大，这个水平放大器将为水平板提供输入。在阴极射线管屏幕上，我们会得到输入信号相对于时间的波形。

数字化是通过对输入波形进行周期性采样来实现的。在周期时间间隔的意思是，当时间周期的一半完成时我们对信号进行采样。数字化或采样的过程应遵循采样定理。的抽样定理说明采样速率应大于输入信号中存在的最高频率的两倍。当模拟信号没有正确地转换成数字信号时，就会产生混叠效应。

当模拟信号被适当地转换成数字信号时，A/D转换器的分辨率就会降低。当a /D转换器以较慢的速度读出存储在模拟存储器寄存器中的输入信号时，a /D转换器的数字输出就存储在数字存储器中，它允许每秒操作100兆个采样。这就是数字存储示波器的工作原理。

DSO操作模式

数字存储示波器有三种工作模式，即滚动模式、存储模式和保持或保存模式。

卷模式:在滚动模式下，显示屏上显示非常快的变化信号。

存储模式:在存储模式下，信号存储在内存中。

保持或保存模式:在保持或保存模式下，部分信号将保持一段时间，然后存储在内存中。

这是数字存储示波器的三种操作模式。

波形重建

波形重建有两种类型，即线性插值和正弦插值。

线性插值:在线性插值中，点是由一条直线连接起来的。

正弦插值:在正弦插值中，点是由一个正弦波连接起来的。

数字存储示波器与传统存储示波器的区别

DSO与传统存储示波器或模拟存储示波器(ASO)的区别如下表所示。

S.NO	数字存储示波器	传统的存储示波器
1	数字存储示波器总是采集数据	常规存储示波器只触发一次，采集数据
2	这种管子的费用很便宜	管子的价格比较贵
3.	对于更高频率的信号，DSO产生明亮的图像	对于更高频率的信号，ASO不能产生明亮的图像
4	数字存储示波器的分辨率较高	传统存储示波器的分辨率较低
5	在DSO中，操作速度较小	在ASO中，操作速度较慢

数字存储示波器产品

不同类型的数字存储示波器产品如下表所示

S.NO	产品	带宽	品牌	模型	使用	成本
1	普源精电50 mhz DS1054Z	50兆赫	普源精电	DS1054Z	工业	Rs 36990 / -
2	Mextech dso - 5025	25兆赫	Mextech	dso - 5025	工业，实验室，通用电气2021欧洲杯足球竞猜官方平台	Rs 18000 / -
3.	Tesca数字示波器	100兆赫	Tesca	dso - 17088	实验室	Rs 80311 / -
4	Gw Instek数字存储示波器	100兆赫	Gw Instek	GDS 1102 U	工业	Rs 22000 / -
5	泰克DSO数字示波器	200MHz、150 MHz、100 MHz、70 MHz、50 MHz、30 MHz	美国泰克	TBS1102B	工业	Rs 88000 / -
6	欧姆技术数字存储示波器	25兆赫	欧姆技术	PDS5022	教育机构	Rs 22500 / -
7	数字存储示波器	50兆赫	VAR科技	ss - 5050 DSO	工业	Rs 19500 / -
8	DSO	100兆赫	UNI-T	UNI-T UTD2102CES	研究	Rs 19000 / -
9	100MHz 2通道DSO	100兆赫	Gwinstek	GDS1102AU	工业	Rs 48144 / -
10	科学100MHz 2GSa/s 4通道数字示波器	100兆赫	科学	SMO1104B	研究	Rs 71000 / -

应用程序

DSO的应用包括

• 它检查电路中的故障部件
• 用于医疗领域
• 用来测量电容器，电感，信号间的时间间隔，频率和时间周期
• 用于观察晶体管和二极管的V-I特性
• 用于分析电视波形
• 用于录像、录音设备
• 用于设计
• 用于研究领域
• 为了便于比较，它可以显示三维图形或多种波形
• 它是广泛使用的示波器

优势

DSO的优点是

• 可移植的
• 具有最高的带宽
• 用户界面很简单
• 速度高

缺点

DSO的缺点是

• 复杂的
• 高成本

常见问题

1). CRO和DSO有什么区别?

阴极射线管(CRO)是模拟示波器，而DSO是数字示波器。

数字示波器和模拟示波器的区别是什么?

模拟装置中的波形以原始形式显示，而在数字示波器中，通过采样将原始波形转换为数字。

用来测量的示波器是什么?

示波器是一种用来分析和显示电子信号波形的仪器。

示波器是模拟的吗?

示波器有两种类型:模拟示波器和数字示波器。

示波器能测量声音吗?

是的，示波器可以通过把声音转换成电压来测量声音。

在这篇文章里什么是数字存储示波器(DSO)讨论了DSO的框图、优缺点、应用、DSO产品、DSO的工作模式以及DSO的波形重构。这里有一个问题给你数字存储示波器的特点是什么?