实验指导书-现代时域测试(1)讲解

电 子 科 技 大 学

实 验 指 导 书

《现代时域测试》实验1 -----数字存储示波器的使用和指标测试

一. 实验目的

1.熟悉数字存储示波器基本工作原理 2.熟悉数字存储示波器的主要技术指标 3.熟练掌握数字示波器的使用方法 4.掌握相关指标的测试方法

二. 实验内容

1.边沿、脉宽等触发类型的使用 2.触发释抑功能的使用

3.预触发与延迟触发功能的使用 4.脉冲参数的测量

5.获取模式(普通、峰值、平均)的使用 6.触发方式(自动、正常、单次)的使用 7.带宽的测量

三. 预备知识

1.了解数字存储示波器原理

2.熟悉数字存储示波器主要指标测试方法。

四. 实验设备与工具

测试技术与嵌入式系统综合实践平台、数字存储示波器、信号源

五. 实验原理与说明

1.实验平台模块简介

本实验平台结构框图如图1所示,输入信号首先经过信号调理模拟通道,进行适当的放大或衰减,调理至ADC的输入范围后送到采集模块;采集模块将模拟的信号进行数字量化,

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转换成8bit的数据流送至FPGA进行缓冲存储,其中FPGA为ADC提供250MHz的采样时钟,FPGA内部实现触发功能、高速数据的接收和缓冲,并与处理模块实现接口互连,将量化的二进制数据送至处理模块;处理模块包括DSP、SDRAM、FLASH存储器、异步串行接口、USB接口、键盘接口、显示接口等,将转换的二进制数据进行处理并送LCD显示;另外,本实验平台包括一DMM模块,和处理板相连接,能够实现数字万用表的电压测量、电阻测量、二极管测量、电容测量等。

信号调理模拟通道粗率减输入÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制缓冲驱动位移调整去触发通道粗率减输入÷20阻抗变换可变增益放大器带宽控制缓冲驱动位移调整去触发通道采集模块处理模块扩展接口显示接口ADCDMM模块偏置调节采样时钟FPGAADCFLASHDSPSDRAM液晶屏偏置调节键盘接口RS232USB触发脉冲通道1信号缓冲驱动通道2信号交流信号外触发比较电平模拟多路选择器耦合控制高速比较器LVDS/PECL输出电源模块键盘

图1 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台

图2 测试技术与嵌入式系统综合测试实践平台实物照片

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2.边沿、脉宽等触发类型

? 边沿触发 edge trigger

按照边沿控制所定义的上升沿或下降沿触发。

边沿(Edge)和触发电平(Level)用于定义边沿触发。边沿确定示波器是在波形的上升沿和/或下降沿查找触发点;触发电平确定波形上发生触发的电压值。

? 脉冲宽度触发 pulse width trigger

基于指定脉冲宽度的相关条件来产生触发事件,如大于、小于、等于、不等于等条件。 3.触发释抑

? 触发释抑 trigger holdoff

在一个预置时间间隔(或事件数)内,抑制触发事件。

释抑时间

①,②分别表示不同的触发点。

⑴,⑵分别对应①,②不同触发点所采集的波形。

触发释抑,波形稳定显示

图3 触发释抑

4.预触发与延迟触发功能

? 预触发/延迟触发 pre-trigger/delay-trigger

指能够以触发点为参考,灵活移动波形存储和显示窗口的一种能力。 通常,预触发指能够观测触发点前的波形;延迟触发指能够观测触发点出现后延迟给定条件的(如采样点数、时间、事件)的波形。 5.脉冲参数

图4 电压类参数

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