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解读泰克新一代中端示波器高测试精度的五大优势

2019-07-11 13:05 来源:泰克科技 编辑:电源网

注意,为了得到具体N 次采集的加总平均值,只需把示波器置入Single Sequence ( 单次序列) 模式。在这种模式下,在n 到达N 时,采集会停止,平均的波形中包含着具体N 个采集的波形。

泰克示波器采用指数平均算法,可以在每次采集后在显示画面上立即更新结果,明显降低了要求的存储容量。指数平均流程采用下面的公式,从新采集xn 和之前平均波形an-1 中得到新的平均的波形an:

an = an-1 + (1/p)*(xn - an-1) = an-1 * ((p - 1) / p) + (xn / p)

其中:n 表示采集次数

N 表示请求的平均总数

an 是平均的采集中新的点

an-1 是过去平均的采集中的点

xn 是新采集中的点

p 是平均因数

如果(n<N),那么p = n,否则p = N得到的平均后的波形相同,与使用哪种平均算法无关。但要注意,不管是采集的波形还是平均的波形,指数平均算法的效率都要高得多。

这两种算法都可以立即显示波形中一致的趋势效应。您可以在低速信号中看到这一点。如果信号是稳定的,那么您会看到前N 次采集中噪声连续下降。在N 次采集后,信号仍将变化,但整体降噪或垂直分辨率不再有改观。平均功能提高了信号的垂直分辨率,对于信号周期稳定的波形非常有效。对于周期及幅值都变化的波形如何提高测试精度呢?

②高分辨率模式。

图4 HiRes 采集模式计算每个采集间隔中所有样点的平均值

图4 HiRes 采集模式计算每个采集间隔中所有样点的平均值

HiRes 模式是泰克已获专利的采集方式,它计算并显示每个采样间隔中所有顺序样点值的平均值。这种模式提供了一种方法,用过采样获得与波形有关的进一步信息。在HiRes 模式下,通过获得进一步水平采样信息,可以提供更高的垂直分辨率,降低带宽和噪声。HiRes 处理在定制硬件中完成,以最大限度地提高速度。HiRes 模式较平均模式的一个关键优势,是即使单次采集也可以使用HiRes 模式。

带宽限制及由于HiRes 导致的垂直分辨率提高程度会随着仪器的最大采样率和实际( 选择的) 采样率变化。实际采样率一般显示在屏幕底部附近,最大采样率可以参见产品技术资料。垂直分辨率位数为:

垂直位数= 8 + 0.5 log2 * (D)

其中:D 是压缩比或最大采样率/ 实际采样率得到的-3 dB 带宽( 除非受到测量系统模拟带宽的进一步限制) 是:

BW = 0.44 * SR

其中:SR 是实际采样率

表1 泰克MDO3系示波器5 GS/s 示波器中由于HiRes 增强的垂直分辨率对应表

表1 泰克MDO3系示波器5 GS/s 示波器中由于HiRes 增强的垂直分辨率对应表

在许多泰克示波器中,平均算法是在硬件中实现的,采用固定点数学,得到大约16 位的最大分辨率值。观察到的分辨率改善程度略低,会随着应用变化,但这种信号处理技术对许多应用尤其有效。

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标签: 泰克 示波器 MSO

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