示波器:深存储的重要性

具有深采集存储的示波器具备哪两种重要优点?

存储深度等于每次采集时能够存储的最大样本点数。存储深度以点数 (Mpoint) 或样本数 (Msample) 为单位。

示波器(示例) 标准存储深度
R&S®RTB2000 20 Msample
R&S®RTM3000 80 Msample
R&S®RTA4000 200 Msample

最好使用具备深存储的示波器。此类示波器具备两大重要优点:

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捕获更长时间的信号

深采集存储的一个明显优点是能够捕获更长时间的信号。在事件原因和结果相隔较长时间的情况下,以及查看耗时较长的事件时,深存储非常有用。在最大采样率条件下,您的示波器能捕获多长时间的信号?您可以使用以下公式进行计算:

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捕获更长时间,同时保持最大带宽

此类示波器的第二个优点通常会被忽视。请记住:

随着示波器的采集时间增加,将需要使用更多存储来尽量保持最大采样率。随着捕获时间增加,示波器存储将被占满。因此,示波器会开始降低采样率。捕获时间增加一倍会导致采样率降低二分之一。

示波器通常设计为具备最大采样率,以匹配所需的最大模拟带宽。采样率降低之后,可能无法准确地重建信号。混叠现象可能会出现。

在 10 Msample 存储和 5 Gsample/s 采样率的条件下,示波器将捕获 2 ms时间。

200 Msample存储和 5 Gsample/s 采样率的条件下,示波器将捕获 40 ms时间。

存储越大,即表明示波器可在捕获时间增加时维持最大采样率。具备较低存储的示波器必须尽快降低采样率,因此会在较大的时基范围内降低带宽,而具备较深存储的示波器则可以维持全带宽。

如果具备足够存储,示波器可以维持完整的采样率(和额定带宽),从而准确显示信号。

如果不具备足够存储,示波器会开始降低采样率以便捕获更长时间的信号。这会导致采样率不足以准确显示信号。

深存储是否存在缺点?

较大存储会降低处理和波形捕获率。这会降低示波器的响应速率,并增加每次采集间隔的死区时间。如果具备较大深存储,用户可以自定义存储深度限值。

分段存储怎么样?

示波器通常会包含一种模式,可将存储划分为较小分段。例如,罗德与施瓦茨示波器的历史模式即包含分段存储。用户可以指定存储应被划分为几个分段,每个分段均具备同等长度。当示波器观察到第一个触发事件时,会开始在采集存储的第一个分段中存储采样点,直至第一个分段存储满。之后示波器会重新作好触发准备,开始寻找下一个出现的触发事件。当触发事件发生时,示波器会在下一个存储分段中存储采样点。示波器会不断重复这一过程,直至所有存储分段均存储满。

在捕获死区时间较长的突发信号时,分段模式尤其有用。许多串行总线和通信信号均属于此类信号。通过分段存储,示波器可以维持高采样率,同时捕获周期可长达数秒、数小时或数天。

通过分段存储,R&S®RTA4004 可在 87 秒捕获多个 CAN 总线突发信号。

深存储如何增强分段存储?

借助附加存储,用户可以特定存储深度捕获更多的分段。用户还可以增加每个分段的存储深度,确保可以查看每个触发点的更多信号活动。R&S®RTA4000 示波器支持最多 87 380个分段,每通道存储高达 1 Gsample。R&S®RTM3000 示波器支持最多 34 952个分段,每通道存储高达 400 Msample