數(shù)字示波器要選深存儲(chǔ)的原因

高清照片之所以能看到更多細(xì)節(jié)，是因?yàn)樵谙嗤某叽缦聢D像元素多；示波器捕捉波形就猶如拍攝照片，深存儲(chǔ)示波器能在長(zhǎng)時(shí)間采樣中使用更高的采樣率捕捉“高清”波形，顧全大局又不失細(xì)節(jié)，魚(yú)與熊掌兼得，因此深存儲(chǔ)是示波器的要素。

圖1 還是高清好

示波器采集信號(hào)時(shí)有一個(gè)重要的關(guān)系式：存儲(chǔ)深度=采樣率×采樣時(shí)間，存儲(chǔ)深度是指示波器的采集存儲(chǔ)器的容量，表示可以存儲(chǔ)的采樣點(diǎn)的數(shù)量。

奈奎斯特告訴我們采樣率要大于2倍信號(hào)帶寬，否則會(huì)產(chǎn)生混疊后果很?chē)?yán)重。實(shí)際應(yīng)用中通常為5倍或更高；因此為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，采樣率是不能隨便犧牲（降低）的；分析過(guò)程中，我們往往需要觀察信號(hào)變化的整個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程決定了zui小的采樣時(shí)間，特別是低頻信號(hào)，需要很長(zhǎng)的采樣時(shí)間。

為了滿足各種調(diào)試需求，示波器的存儲(chǔ)深度必須足夠大，尤其是具備以下特性的信號(hào)：低頻信號(hào)中帶高頻噪聲，高頻信號(hào)中有低頻調(diào)制，變化過(guò)程緩慢的信號(hào)，多樣本點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析等。例如電源紋波、噪聲、軟啟動(dòng)過(guò)程的分析測(cè)量，高低速率切換的通訊模塊，此外大批量的樣本點(diǎn)也有利于FFT分析、抖動(dòng)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)分析、發(fā)現(xiàn)隨便或罕見(jiàn)異常等。

圖2 還是深存儲(chǔ)好

圖2為深淺存儲(chǔ)的對(duì)比，效果非常明顯，數(shù)據(jù)幀由低速信號(hào)和高速信號(hào)組成，完整的數(shù)據(jù)幀持續(xù)時(shí)間超過(guò)50ms；存儲(chǔ)深度為112Mpts時(shí)，采樣率依然能保持1GHz,對(duì)于10ns高速脈沖信號(hào)細(xì)節(jié)盡在，測(cè)量分析一步到位；存儲(chǔ)深度只有1.4 Mpts時(shí)，采樣率被迫降到20MHz,由于不滿足奈奎斯特定理，高速信號(hào)部分殘缺不全，數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，已經(jīng)不能用于測(cè)量分析。

ZLG致遠(yuǎn)電子的ZDS2022示波器具備112Mpts的存儲(chǔ)深度，是普通示波器的數(shù)十倍，同級(jí)之zui，即便在1GHz的采樣率下也能保持112ms的采樣時(shí)間，配合強(qiáng)大的硬件統(tǒng)計(jì)測(cè)量與搜索功能，調(diào)試效率非常高。

深存儲(chǔ)示波器通常需要數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘的時(shí)間來(lái)分析數(shù)據(jù)，響應(yīng)非常慢；但是，ZDS2022使用了全硬件加速技術(shù)，對(duì)112Mpts的樣本點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行51種參數(shù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)以及波形搜索定位僅需1秒，絲毫不影響調(diào)試心情。 

圖3 ZDS2022示波器