188bet金博宝登录示波器基础知识

数字化仪可以用作示波器吗?188bet金博宝登录示波器和数字化仪的区别是什么?188bet金博宝登录在我的下一个应用程序中，我应该更好地使用数字化仪还是示波器?188bet金博宝登录这些都是有趣的问题，要开始回答这些问题，最好的方法是查阅字典中示波器的定义:“用于测量变化的电压的电子仪器。188bet金博宝登录它在屏幕上显示了电振荡的波形。”

一个数字化仪和合适的软件可以做同样的事情。它获取电压波形并将其显示在屏幕上。最大的区别是示波器通常是带有独立显示器的独立仪器。188bet金博宝登录虽然数字化仪是一个系统组件，它获取和存储电压波形，并与辅助软件一起在屏幕上显示该数据。

所以答案是;是的，数字化仪可以像示波器一样使用。188bet金博宝登录但这也引发了另外两个问题:
为什么要用数字化仪代替示波器?188bet金博宝登录
数字化仪的什么特性使它成为替代示波器的候选人?188bet金博宝登录

为什么你应该使用数字化仪而不是示波器?188bet金博宝登录

这个问题的第一个答案是，数字化仪可以支持更多的输入通道。数码仪在一张卡片上提供多达16个频道，通常可以将多张卡片连接起来，建立一个包含数百个频道的系统。这是示波器的一个主要优势，示波器通常限制在每台仪器少于八个通道188bet金博宝登录。

图1:Spectrum数码仪为单个数码仪卡或LXI模块提供最多16个通道，当连接多达16个卡/模块时，最多可提供256个通道。

数码转换器也提供了一个更小的形式因素的多个渠道。比较一个八通道数字仪和一个八通道示波器，你会很容易看到区别。188bet金博宝登录数字转换器卡非常小，可以直接插入大多数现代PC的PCIe插槽中。数字化转换器还提供了一个相当大的优势，在相同数量的频道中，它们的功耗要低得多。接下来要考虑的是垂直分辨率。188bet金博宝登录示波器最多提供8至12位的分辨率，而快速数字化仪提供8至16位的分辨率。请记住，分辨率取决于带宽，所以您必须比较相同带宽的仪器。

如果您需要将高吞吐量的数据移动到PC机上进行处理，那么数字化仪是最佳选择。Spectrum M4i数字化仪可以通过PCIe总线传输高达3.4 GB/s的数据，而独立示波器通常使用更慢的接口，如USB或LAN。188bet金博宝登录这使得来自数字化仪的数据比来自示波器的数据快几个数量级。188bet金博宝登录因此，当需要定制的信号处理和数据分析时，数字化仪肯定是首选仪器。

另一个问题是您是否需要远程进行测量。基于网络的数字化仪，如Spectrum数字化仪netbox提供LXI控制和数据传输，使数字化仪可以位于距离测量位置很远的地方。这是理想的，如果你需要查看数据和控制仪器从一个安全的控制室，从你的办公室，甚至从你的公司局域网的其他位置。

数字化仪是一个可扩展的系统组件。增加数字转换器系统的通道数和配置是很容易的。更改或添加卡，您可以修改可用带宽，采样率和记录长度。相比之下，示波器是一种配置相对固188bet金博宝登录定的仪器。

数字仪和示波器的优点比较:188bet金博宝登录

数字化仪的优势	188bet金博宝登录示波器的优势
只买你需要的东西——从一件到一大堆 每个系统的通道数量，可根据需要进行扩展。	更高的可用总带宽(有成本)
在给定带宽下可获得更高的垂直分辨率	高度互动的观看和控制(触摸屏，前面板控制)
小型，紧凑，低功率仪器	大量的兼容探针
高数据吞吐量	大量可用的内置测量和分析技术(有成本)
每个渠道成本更低	紧凑的一体机
可定制的测量和分析(用户可编程和第三方软件)	不需要“系统集成”

数字化仪的什么特性使它成为替代示波器的候选人?188bet金博宝登录

有数百种数字化仪模型和配置可供选择。一旦你解决了通道数量和带宽的基本问题，在选择数字仪来替代示波器时，还有几件事你必须考虑。188bet金博宝登录

首先是看样本率。它是固定的还是提供抽样率的选择?188bet金博宝登录示波器提供可选择的采样率，以便您可以查看不同频率的信号。数字仪代替示波器也应该这样做。188bet金博宝登录一般来说，采样率应该是带宽的4到5倍，才能准确地数字化具有快速边缘的波形。一些数字转换器提供了可编程的锁相环时基(PLL)。此外，如果您希望驱动或同步其他源的采样速率，您甚至可以使用外部时钟或外部参考时钟。

采集内存决定了在不降低采样率的情况下可以获取的最长时间记录。例如，Spectrum M4i数字化仪提供高达4个GSamples的内存作为标准，这大约是高端示波器最大内存的四倍。188bet金博宝登录在实践中，这意味着数字化仪可以记录更长的波形，而不需要降低采样率(因此松散有价值的时间分辨率)。

用作示波器的数字仪也需要有一个灵活的前端配置188bet金博宝登录。光谱的M4i。44xx系列的14位和16位数字化仪在其缓冲输入中提供50欧姆和1欧姆输入，以及具有非常高信号完整性的50欧姆高频输入路径。两种输入路径都像示波器一样提供多个输入范围。188bet金博宝登录

188bet金博宝登录示波器提供实时和分段采集模式。顺序模式允许采集内存被分割，对于需要采集多个事件的应用程序，它可以减少采集死时间(每个事件之间的重新配置时间)。数字化设备通常提供多种不同的获取模式。一些数字仪提供环形缓冲模式(类似于示波器的实时采集)、FIFO或流模式、多重记录(分段模式)、门控采样和多时基(188bet金博宝登录ABA模式)，它结合了慢速连续记录和对触发事件的快速采集。这些多种获取模式具有快速的重新武装时间。以Spectrum M4i为例。22xx 8 bit digitizer it is as short as 80 sample periods (i.e. 16 ns at 5 GS/s). This is considerably shorter than the 1 µs re-arm times of most oscilloscopes. These different acquisition modes allow the user to configure the digitizer to best use the acquisition memory for different applications.

触发使数据采集与外部事件同步。有效地使用数字化仪需要在设备触发方面有很大的灵活性。基于斜率和信号电平的简单边缘触发器在大多数数字化仪上是相当标准的。许多游戏还提供窗口触发功能。触发源包括采集通道和多个外部触发输入。为了获得最大的触发灵活性，这些输入以及重新武装能力可以在逻辑上组合以产生高级触发状态。
数字化仪的主要优点之一是能够将数据快速传输到计算机进行进一步分析和存档。

频谱数字仪，在先进先出模式(流模式)，是为数字仪缓冲存储器和PC存储器之间的连续数据传输而设计的。使用PCI Express x8 Gen 2接口的流传输速度高达3.4 GB/s。188bet金博宝登录示波器，主要使用LXI或USB接口，在将数据传输到计算机的能力上相当慢。将数字化仪流功能与快速数据存储系统(如基于RAID的磁盘驱动器单元)相结合，使得数字化仪非常适合需要存储长无缝波形的应用程序。系统可以很容易地配置，允许连续记录数小时甚至数天。

软件获取，查看，测量和分析数据从模块化数字化

数字化仪是一种“盲”仪器，通常没有完整的显示器来查看、测量或分析所收集的数据。相反，这些功能通常由PC机执行。Spectrum提供了一个功能齐全的程序，叫做SBench 6。该程序提供了控制数字化仪和查看波形采集的能力。它可以执行简单和复杂的测量，并提供多种分析工具。SBench 6支持包括digitizerNETBOX在内的所有Spectrum数字化仪系列，是一个强大的应用程序，用于验证数字化仪的开箱操作。它还允许用户在开发自己的定制软件时确认数字化仪的操作，并作为检查和分析数据的离线站。SBench 6提供显示，控制，测量和分析功能，允许数字仪操作就像一个示波器。188bet金博宝登录

图2:digitaltizer软件提供了类似示波器的显示和分析功能。188bet金博宝登录在图2中，已经获得了两个通道的数据，并显示在右下角的网格中。该轨迹的水平扩展显示在较低的中心网格中。左上方的网格包含这两个信号的X-Y图。左下方的网格包含了在通道1上组成信号的14位的数字显示。来自通道1的信号的快速傅里叶变换(FFT)显示在右上方的显示器中，而中央上方的显示器包含相同信号的直方图。可以观察到，将数字仪与SBench 6相结合可以提供示波器的所有显示和分析功能。188bet金博宝登录

SBench 6还提供了游标(每个显示网格有两个)和测量参数。游标显示在FFT显示器上，其中5和15 MHz的谱线的振幅和频率被测量。光标读数显示在与FFT显示相关联的图的左侧的Info窗格中。

21个测量参数中的3个也显示在与通道AI-Ch0相关的Info窗格中。这些是峰对峰振幅，有效(rms)振幅和频率。SBench 6中的分析工具包括平均，波形算法，快速傅里叶变换，直方图，滤波和模拟和数字域之间的转换。
用数字化仪代替示波器进行实际测量188bet金博宝登录

图3:使用数字仪测量三瓦特表功率。在图3中，我们显示了wye连接负载(其中我们可以访问相电压和线电压)的相位电压(Va, Vb和Bc)，相电流(Ia, Ib和Ic)和相位功耗(Pa, Pb和Pc)。

将每个相电压与相关相电流相乘，结果就是每个相的瞬时功率。瞬时功率的平均值为实数功率分量。所有三个相功率读数的总和就是负载的总实际功率。

这种测量被称为三瓦特计功率测量。为了使用外部差动探头来测量电压，它将需要六个通道。如果使用单端探测，则通道数量增加到9个。能够在单个数字转换器卡中指定多达16个通道的灵活性是这种类型测量的主要优势。相电压显示在图2的第一行。相电流出现在中心行。每个波形都是用模拟计算相乘的。所产生的相功率显示在底部一行。所有三个相位功率波形的总和，同样是模拟的总和，出现在最左边标有“总功率”的网格中。注意，总功率是相对恒定的。 Parameters, shown in the Info pane on the left read the average values of the individual phase power waveforms along with the total power. The sum of the average values of the three phase-power measurements equals the average total power. The measured result for the total power is 850.9 Watts.

结论

这些例子展示了将数字化仪与强大的软件结合起来进行测量的力量，就像示波器一样。188bet金博宝登录也许你的下一个“示波器”购买实际上可能188bet金博宝登录是一个数字化仪?

基于Spectrum Systementwicklung Microelectronic GmbH编写的文本
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