简易存储示波器

目录一．数字存储示波器简介及设计思路 (3)2．实验设计原理 (5)三、系统各模块的简单说明 (5)四．最终实现功能说明 (8)五．实验设计实现功能模块具体分析 (9)六、实验硬件分配及总体仿真波形 (15)一、数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是20世纪７０年代初发展起来的一种新型示波器。

这种类型的示波器可以方便地实现对模拟信号波形进行长期存储并能利用机内微处理器系统对存储的信号做进一步的处理，例如对被测波形的频率、幅值、前后沿时间、平均值等参数的自动测量以及多种复杂的处理。

而我们此次要设计的便是一种简易的数字存储示波器。

数字存储示波器可实现以下功能。

通过对来自信号源的信号进行采集（可分为实时取样和等效时间取样），将获得的值存储在内置RAM内，后期操作有对波形的显示、波形的测量（如测量频率、幅值、上升下降时延等）和波形处理（如双踪两波形的相加、相减、X-Y显示等等）。

其工作示意图如下所示：而我们设计的简易数字存储示波器实现的功能有对单一信道信号进行采样存储显示（分实时显示和存储后期调用显示）、对信号进行频率测量并显示数值、对波形进行上移、下移、扩展、收缩操作、示例波形演示（包括正弦波、锯齿波、方波）。

我们所用的硬件有实验箱上的高速的模数转换器TLC5510、FPGA芯片、单片机、LCD显示屏、FPGA内置RAM、外围扩展的RAM和键盘。

以下框图为实验箱硬件使用说明图：下移、扩展、收缩和测频的处理。

二、实验设计原理设计总体逻辑思路如下：系统开始工作时，通过按键选择是否开始检测波形，若是，则首先由频率检测器检测频率，然后根据测得的频率选择适当的采样频率。

信号源产生的信号通过A/D采样，采样结果保存在FPGA内置的存储器中。

待存储完一帧数据时进行输出到LCD上显示。

待显示100ms后暂停100ms以消除视觉暂留效应，然后准备下一帧数据的存储和显示。

如若需要存储波形，则在当前显示的同时，将采样得到的数据送往片外的SDRAM存储，直至存储结束或者存储容量达到上限。

PICO示波器使用培训教程一、引言PICO示波器是一款高性能、便携式的数字存储示波器，广泛应用于电子测试、维修、研发等领域。

本教程旨在帮助用户了解PICO 示波器的基本原理、功能特点、操作方法和应用技巧，以便更好地使用PICO示波器进行测试和测量。

二、PICO示波器基本原理PICO示波器采用数字存储技术，将模拟信号转换为数字信号进行存储和处理。

其基本原理包括采样、量化、编码和存储等步骤。

1.采样：PICO示波器通过内置的模拟前端电路对输入信号进行采样，将模拟信号转换为离散的采样点。

2.量化：将采样点的模拟电压值转换为数字值，通常使用12位或14位ADC进行量化。

3.编码：将量化后的数字值编码为二进制数，以便存储和处理。

4.存储：将编码后的数字值存储在内部存储器中，以便进行后续处理和分析。

三、PICO示波器功能特点1.高分辨率：PICO示波器通常具有12位或14位ADC，能够提供高精度的信号测量。

2.高采样率：PICO示波器具有高达5GS/s的采样率，能够捕捉到高频信号和瞬态信号。

3.大存储深度：PICO示波器具有较大的存储深度，能够存储大量的采样点，以便进行长时间的数据记录和分析。

4.丰富的触发功能：PICO示波器具有多种触发方式，如边沿触发、脉冲宽度触发等，能够满足不同测试需求。

5.多种分析方法：PICO示波器提供了多种信号分析方法，如频率分析、功率谱分析等，能够帮助用户深入了解信号特性。

6.便携式设计：PICO示波器采用便携式设计，方便用户在不同场合进行测试和测量。

四、PICO示波器操作方法PICO示波器的操作方法如下：1.连接探头：将探头连接到PICO示波器的输入端口，确保探头与被测信号正确连接。

2.打开PICO示波器：按下电源按钮，打开PICO示波器。

3.选择通道：通过旋转通道选择旋钮，选择需要测量的通道。

4.设置触发：通过旋转触发选择旋钮，选择合适的触发方式，如边沿触发、脉冲宽度触发等。

数字存储示波器工作原理示波器工作原理数字存储示波器是2023年泰克公司针对中国市场推出的具备更多功能和更多性能的入门机型，截止2023年6月，TDS数字存储示波器系列凭借其在数字实时采样方面的性能表现，加上所具备的多样的分析功能和简洁直观的操作获得"全球zui受欢迎的示波器"称号，更累积销量达到15万台。

数字存储示波器定义数字存储示波器（Digital Storage oscilloscopes—DSO），所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来储存信号。

一般具有以下数字存储示波器特点：1.可以显示大量的预触发信息2.可以通过使用光标和不使用光标的方法进行全自动测量3.可以长期存储波形4.可以将波形传送到计算机进行储存或供进一步的分析之用5.可以在打印机或绘图仪上制作硬考贝以供编制文件之用6.可以把新采集的波形和操作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较7.可以按通过/不通过的原则进行判定8.波形信息可以用数学方法进行处理数字存储示波器工作原理数字存储示波器有别于一般的模拟示波器，它是将采集到的模拟电压信号转换为数字信号，由内部微机进行分析、处理、存储、显示或打印等操作。

这类示波器通常具有程控和遥控本领，通过GPIB接口还可将数据传输到计算机等外部设备进行分析处理。

其工作过程一般分为存储和显示两个阶段，在存储阶段，首先对被测模拟信号进行采样和量化，经A/D转换器转换成数字信号后，依次存入RAM中，当采样频率充分高时，就可以实现信号的不失真存储。

当需要察看这些信息时，只要以合适的频率把这些信息从存储器RAM中按原次序取出，经D/A转换和LPE滤波后送至示波器就可以察看的还原后的波形。

一般模拟示波器 CRT 上的 P31 荧光物质的余辉时间小于 1ms。

在有些情况下，使用 P7 荧光物质的 CRT 能给出大约 300ms 的余辉时间。

只要有信号照射荧光物质，CRT 就将不断显示信号波形。

SDS系列超便携数字存储示波器用户手册■ SDS6062(V)■ SDS7102(V)■ SDS8102(V)■ SDS8202(V)■ SDS8302■ SDS9302注：型号中带V表示有VGA接口（可选），SDS8302和SDS9302 VGA接口为标配2012.04版本V1.4.6©LILLIPUT公司版权所有，保留所有权利。

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数字存储示波器系列·系列和TDS2000 系列示波器精心的设计，难以抗拒的价格TDS2000 系列数字存储示波低价位的数字精度数字存储示波器TDS1002系列·TDS2000系列2 TDS1000/TDS2000 系列示波器 /tds1000_2000脉冲宽度以及场选和行选视频触发功能使该 系列示波器适用于各种应用。

无与比拟的测量精度及高达 200 MHz 的带宽 和 2 GS/s 的最大取样速率。

自动检测正弦波、方波和视频信号，提供相 关测量读出值，用户可选择其它信号视图。

设置和使用易如反掌这些仪器具有古典的模拟式控制，用户界面非常简单，易于使用，不仅可减少学用时间，而且也提高了使用效率。

自动设置菜单、探头校验向导和上下文相关帮助以及彩色 LCD 显示（TDS2000 系列）等创新性功能，使仪器的设置和操作得以进一步的优化。

简单快捷的文件编制和分析功能OpenChoice TM 解决方案为示波器和个人计算机提供了既简单又全面的整合途径，使您可通过多种选择，轻而易举地编制测量报告和分析测量结果。

供选用的部件包括通信模块、CompactFlash ®大容量存储能力、OpenChoice 软件和第三方软件整合。

数字存储示波器TDS1002系列·TDS2000系列可迅速将波形和测量数据传送至外部 PC 机或在示波器之间快速传送。

只需按一下自动设置菜单上的按钮即可对电 路进行精确的分析、鉴定和故障排除。

通过 OpenChoice TM 软件轻而易举地编制测量结果文件并进行分析。

外部触发输入所有型号提供记录长度所有型号上2.5 K 样点垂直分辨率8位垂直灵敏度 在校准微调后，所有型号上2mV -5V/div DC 垂直精度所有型号上±3%垂直缩放 垂直扩展或压缩活动波形或已停止的波形最大输入电压 300 VRMS CAT II; 在超过100 kHz 时额定值以20 dB/10 Hz 下降，在3MHz 及以上时为13 Vp-pAC 位置范围 2mV -200 mV/div 2V; >200 mV -5V/div 50 V 带宽限制所有型号上20 MHz 输入耦合所有型号上AC, DC, GND输入阻抗1M Ω, 并联, 20 pF时基精度50 ppm水平缩放水平扩展或压缩活动波形或已停止的波形*1在2mV/div 时带宽为20 MHz, 适用于所有型号。