基于FPGA的数字示波器波形合成器研究

引言波形刷新率是评判数字示波器性能优劣的重要指标之一，它直接体现了示波器抓取波形细节的能力，刷新率越高意味着捕获异常的能力越强。目前国内示波器的最高波形刷新率在200000wfms/s左右，而高于200000wfms/s的基本上依赖进口。国内示波器刷新率做不高的主要原因有2个：

①波形合成技术和国际先进水平相比，差距还比较大；

②波形存储采用外部存储器。

本文通过对示波器波形合成技术的深入研究，提出一种基于FPGA的高刷新率的波形合成器，刷新率可达到400000wfms/s，该波形合成器已经成功应用在高刷新率示波器中。

1、波形三维映射模型波形数据的三维信息包括：时间，幅度和幅度命中次数。在现代DSO 中，可将多次触发后采集到的多帧数据展现在屏幕上，并通过三维映射灰度图来体现时间，幅度以及波形数据在每一个幅度上的命中次数。例如进行10次采样每次采样700个样点，那么进行三维映射时，会将这10次采样的波形进行叠加，然后将叠加后的波形数据映射到三维数据库中。

如图1所示，三维波形数据库可以看作是一个mk的二维矩阵，m表示DSO屏幕的垂直分辨率（幅度），k表示DSO的水平分辨率（时间），而矩阵中元素amk表示幅度命中次数（概率），如图所示。

为了将三维波形数据库中的信息转换为方便用户观察的显示画面，需要将幅度命中次数转换为波形灰度或颜色等级，所以波形三维映射模型实质上是一种三维波形成像技术。它直接将每次采集到得数据映射到三维数据库（灰度图），然后将灰度图以人眼可以接受的速率传送到屏幕上显示。对于图2这个mk矩阵，若其元素用c位存储，则灰度图需要的存储空间为：mk2c/8字节，国内示波器一般将这个三维数据库（灰度图）存放在外部存储器中例如SRAM，SSRAM。很明显，频繁的访问外部存储器将会大大的减小数据映射速度，降低了波形刷新率。

泰克TDS220示波器使用指导书-B

修订记录

目录 1现以测漂移产生为例说明示波器使用基本操作规范及步骤： (5) 2抖动产生测试操作步骤： (7) 3相位瞬变测试操作步骤： (7)

关键词：泰克TDS220示波器摘要： TDS 220，该产品具有100MHz带宽，采样速率为1GS/s，2500点记录长度，为双通道数字实时示波器（超取样率至少为10倍），有光标读数功能、波形持续显示功能，示波器操作温度0℃~50℃，能够满足SYNLOCK对漂移产生、抖动产生、相位瞬变的测试需要。本文主要介绍了它的使用方法。缩略语清单：无。参考资料清单无。

泰克TDS220示波器使用指导书我公司现在提供给新产品工程部工程师使用的示波器为美国Tektronix公司产品TDS 220，该产品具有100MHz带宽，采样速率为1GS/s，2500点记录长度，为双通道数字实时示波器（超取样率至少为10倍），有光标读数功能、波形持续显示功能，示波器操作温度0℃~50℃，能够满足SYNLOCK 对漂移产生、抖动产生、相位瞬变的测试需要。示波器控制面板上有如下功能区：右上角3个键：分别执行AUTOSET、HARDCOPY、RUN/STOP功能； MENUS区：该区6个键负责示波器主功能菜单选择；菜单子项选择区：该区5个键负责显示屏上某一主菜单各功能子项选择；由控制面板最左面一排按键控制；通道垂直位置及分辨率调节区：通道1、通道2垂直位置与分辨率由 VERTICAL区各键及旋钮选择调节；通道水平位置及分辨率调节区：HORIZONAL区负责调整水平位置及水平分辨率； TRIGGER区：一个旋钮及4个按键负责对触发作调整。 1 现以测漂移产生为例说明示波器使用基本操作规范及步骤： 1) 为了防止电击，示波器一定要用三脚插座，以保证可靠接入大地； 2) 为使观察到的波形客观、准确，在某一环境第一次测试前应对示波器进行自校正：按MENUS框中的UTILITY钮，选择自校正项既可(一定将所有探棒或导线从通道CH1、CH2 及EXT TRIG断开；如果环境温度变化范围达到或超过5℃时，您必须执行此项操作）； 3) 示波器在规定操作温度（0℃~50℃）下持续运行10分钟后，进入稳定工作状态，既需预热10分钟； 4)将TOG板输出的2.048MHz信号与示波器CH1相连，铷钟自由振荡的 2.048MHz输出与示波器CH2相连； 5)按AUTOSET键； 6)按TRIGGER MENU按钮，将“信源”设置成“CH2”，如波形不稳定，调节TRIGGER LEVEL旋钮，应使示波器屏幕右方“←”符号位于所选触发源波形最大与最小值范围内，使波形稳定（示波器上方“↓”表示水平触发位

multisim10示波器的使用方法

共基极放大器电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟示波器使用方法默认分类 2009-04-11 12:59 阅读330 评论0 字号：大中小在电子仿真软件MultiSIM 9中，除了虚拟双踪示波器和虚拟四踪示波器以外，还有两台高性能的先进示波器，它们分别是：跨国“安捷伦”公司的虚拟示波器“Agilent54622D”和美国“泰克”公司的虚拟数字存贮示波器“TektronixTDS2024”。本刊06年第五期曾对Multisim7中的安捷伦虚拟示波器设置和显示有过简单介绍，读者可以参阅该文相关内容。本文主要介绍安捷伦虚拟示波器的一些特殊其它功能和美国“泰克” 公司的虚拟数字存贮示波器这两台高档次的示波器使用方法。一、安捷伦虚拟示波器“Agilent54622D”的使用方法举例 Agilent54622D虚拟示波器的带宽为100MHz，具有两个模拟通道和16个逻辑通道。图一是它的放大面板图，它的各个开关、按钮及旋钮的排列和调节都和实物仪器完全一样，我们在自己的电脑里也能享受到使用高档次测量仪器的愉悦，且没有损坏仪器的担忧。

图一一、显示基本波形操作(这里以模拟通道1为例说明) 首先在电子仿真软件MultiSIM 9电子平台上调出安捷伦虚拟函数信号发生器和安捷伦虚拟示波器各一台。并按图二连好电路；双击安捷伦虚拟函数信号发生器图标“XFG1”打开电源开关，不作任何设置使用它的默认值，即：频率1kHz，幅值100mVpp的正弦波(可参阅上期介绍)。

图二然后双击安捷伦虚拟示波器图标“XSC1”，打开它的电源开关，见图一中鼠标手指所示。打开仿真开关，这时可以从安捷伦虚拟示波器屏幕上看到一条水平细红线。在放大面板处于当前窗口的前提下，将鼠标移至“Y轴量程调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向逆时针方向转；或连续点击键盘上的“↑”键都可以逐渐放大正弦波信号幅度，且屏幕上方“Y轴量程调节指示”数字在减小；将鼠标移至“X轴时间调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向逆时针方向转；或连续点击键盘上的“↑”键都可以使正弦波信号展宽，且屏幕上方“X轴时间量程指示”数字在减小；将鼠标移至屏幕左下角“波形亮度调节”(也可认为是在调整聚焦)旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向顺时针方向转；或连续点击键盘上的“↓”键都可以逐渐加粗正弦波信号波形；将鼠标移至屏幕左下角“Y轴移位调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向顺时针方向转；或连续点击键盘上的“↓”键都可以将正弦波向下移动，相当于真实示波器的Y轴移位旋钮；经以上调整结果，从屏幕上可以看到如图三所示波形，从图上我们通过屏幕上方显示的数据可以读出1kHz正弦波的周期是1mS、幅度为100mV，与安捷伦虚拟函数信号发生器设置相符，波形中心离开X 轴为50mV，屏幕上的波形已被适当加粗。

泰克示波器用于数据采集的步骤及使用注意事项

泰克示波器用于数据采集的步骤及使用注意事项泰克示波器可以用来采集数据，以下是在DPO4032下做的实验。 https://www.360docs.net/doc/2a3019984.html,B连接如果不希望用U盘拷贝来拷贝去，可以找个USB电缆，再去泰克网站下载Open Choice Desktop，装好后就可以直接用USB传屏幕截图和数据了。 2.数据采样深度回传的数据，量化误差其实不小，好像仅仅是为显示服务的。据观察，不同量程下，传回的数据量化误差是有很大差别的；另外，同一个量程下，微调每个网格的单位（xx V/div）也会影响到量化误差。不过，对于10GS/s的采样率，其AD能做到10位已经挺不容易了。不知道有没有低采样率高采样深度的示波器，如果没有，这也是个market。 3.存储深度实验室里有两种示波器，一个存储深度2k个采样点，另一个10M个采样点。如果要对一个4s的信号采样，那么2k个点能够做到的采样率就只有500，然而对于10M存储深度的示波器，采样率可以达到2.5M。当然，我曾试过把10M的结果导出，结果存成个将近500M的文件，悲剧。 4.数据处理可以把导出的csv文件前面几行删掉，之后用Matlab的workspace里面的Import data导入数据。1M点的数据，Matlab能轻松plot出来，真厉害啊。 5.直流耦合在直流耦合的情况下，调节垂直偏移不影响采集数据的结果。通过对损坏数字示波器的故障分析，发现主要损坏的原因为浮地测量，以下为预防数字示波器损坏的操作/使用注意事项： 1. 为了仪器操作人员的安全，仪器在安全范围内正常工作，保证测量波形准确、数据可靠、降低外界噪声干扰；使用时， a. 测量系统- 例如示波器、信号源；打印机、计算机等设备等

泰克示波器使用方法

一. pzaoo 无源电压探头开关在1A 位置时，卩卫200探头的带宽为6MH7 开关在10X ffiM 时.其带宽为200 MHz 使用过程中应注S 使探头袁减选择与示波器“探头”选项设置一致常用按钮解释: save/recall :存储或者取回波形到软盘合作内存; Cursor 光标：点击按钮，激活光标，可以测量波形参数; Dis play 显示：改变波形外观或者显示屏？？？默认设置default setup :点击按钮，回复出厂设置; 7. help 帮助：点击按钮，激活系统的帮助系统; 1. 1. 2. 测量：点击，自动进行波形测量; 3. Acquire 采集：采样设置; 4. Utility 功用：激活系统工具，诸如语言选择; 5. 6. 8. “0" X.:

Autoset 自动设置：点击按钮，根据被测波形，自动的设计垂直、水平和触发控制器, 以利于被测波形全部的显示； 10 .单序(SINGLES EQ)。一次羊脉冲捕获设置触发参数至正确位置。 Run/stop 运行停止：点击按钮，停止捕获波形(停止后，即会显示已经捕捉到的波动, 即波动的静止状态)，或者点击重新启动捕获，可以观察动态的波形； CH1 MENU:点击按钮，可以打开或者关闭通道 1 VOLTS/DIV 旋转按钮，可调节所选波形垂直方向刻度系数备注：3跟15同时也为cursor1和cursor2的位置旋转按钮 Position :旋转按钮，可调节所选波形的水平位置 SET to ZER?置相对于已捕获波形的触发点至中点 9. 10. Single SEQ ? ? 11. Print 打印: Position :旋转按钮，可调节所选波形的垂直位置 2. 3. 4. MATH/MENU :显示所选运算波形类型 5. 6. HORIZ MENU 调节水平视窗及释抑菜单 7. 12. 1 E 富壬累乩応;工 pel T CM 1 ■亠T 川■_ I

数字式示波器Tektronix TDS1002初步使用讲解

第四章常用仪器简介数字式示波器Tektronix TDS1002初步使用示波器最主要的功能就是把测量点的电压随时间变化曲线直观地显示在屏幕上。示波器是最重要的电子测量仪器之一，也是使用最频繁的电子仪器之一。要正确使用一台示波器，要充分利用一台示波器的功能和性能指标，就必需充分阅读该示波器的使用说明书。示波器使用说明书中的主要性能指标和基本操作方法列于本节之后。下面所介绍的仅仅是实验中使用该示波器所所涉及到的最基本的内容。 1. 功能简介 Tektronix TDS1002示波器是数字式示波器，其正面外形如图1。它对来自探头的信号经放大，然后采样，再将采样数据对应的波形记录，最后将波形显示在屏幕上。同时，在示波器内部可对数据作一些处理，例如，统计平均，快速付立叶变换，并将处理过的波形显示在屏幕上。它还可以通过GPIB 卡（General Purpose Interface Bus ）与计算机、打印机等设备进

行数据交换，因此，可由计算机对示波器采集到的数据做进一步的处理。Tektronix TDS1002示波器的最高采样率1GHz ，屏幕显示的波形由2500采样点的数据连接而成。其原理示意图如图2。 2. 关于Tektronix TDS1002数字式示波器使用中的若干问题 2．1．探头×1、×10 本示波器的输入阻抗为1M Ω电阻和20pF 电容的并联。并联电容是为了抑制高频干扰。示波器探头有 ×1、×10转换开关。当探头开关置于×1时，示波器输入回路的等效电路如图4。通常有R s <

数字示波器的使用

数字示波器的使用一、实验目的： 1.了解数字示波器的工作原理； 2.掌握数字示波器的基本操作方法； 3.学会用数字示波器测量未知信号的参数； 4.学会函数信号发生器的基本操作。二、实验仪器：数字存储示波器（SDS1102CML）、数字合成信号发生器（SG1005S）、面包板、同轴电缆(BNC)。三、实验原理：示波器简介示波器是一种监测电学信号随时间变化特性的常用测量仪器。日常生活中常用的万用电表只能测量电学信号在一段时间内的平均值（对直流信号）或有效值（对交流信号）；示波器还能观测反映电压和电流信号（需用采样示波器）随时间变化的特性，甚至还能捕捉各种非周期性信号（如随机脉冲）。可用示波器测量的物理量包括：幅度、频率、直流偏置、占空比等，用双踪示波器还可以检测两路信号在幅度、频率和相位之间的相对关系。在科学研究和生产实践中使用时，人们常借助各类传感器注1），先将待检测的物理量（如温度、光强、压力、磁场等）转化成电学信号，再用示波器来监测，这使得示波器的用途变得越来越广泛。注1）：各种传感器在使用前都需要进行定标：如光电传感器，我们需要通过严格、科学的过程，标定其强度响应、波长响应、时间响应等方面的特性，才能用于有关的测量。示波器发展简史注2）根据实现技术不同，实验室中使用的示波器可分为两大类：模拟示波器和数字示波器。在阴极射线管（后来也叫显像管，Cathode Ray Tube，简称CRT）诞生后不久，Karl F. Braun 于1897年发明基于CRT的模拟示波器，他将待监测的电压信号施加在平板电容两端引起电子束的纵向偏转，以便在荧光屏上观测信号的变化。在1919年前后，就有人将示波器用于实验室测量，但使示波器更通用的触发-扫描功能则是在1946年前后才发明。借助高速的模拟-数字转换芯片（也叫模数转换器，Analog-to-Digital Converter，以下简称ADC），Walter LeCory发明了数字存储示波器（Digital Storage Oscilloscope，以下简称DSO）。DSO先用ADC将待测的物理量转换成数字量，保存在存储芯片中，后续处理单元读取数据后再进行分析、显示。随着半导体技术的不断发展，数字存储示波器的触发、分析、测量等功能越来越强大，1980年之后逐步普及开来。注2）：对示波器发展历史感兴趣的同学可参阅维基百科的“Oscilloscope history”条目：https://www.360docs.net/doc/2a3019984.html,/wiki/Oscilloscope_history 数字存储示波器（DSO）的工作原理图1给出了DSO一个通道信号处理过程的模块化示意图，其中虚线框内的组件是一个信号通道特有的组件，本实验中所用的双通道DSO就有两路这样的组件；虚框外的的组件

--美国泰克Tektronix数字示波器TDS1001B-SC

T D S1001B-S C数字示波器—美国泰克 T e k t r o n i x 官网：https://www.360docs.net/doc/2a3019984.html,/ 具体说明：美国泰克(Tektronix)TDS1001B-SC数字示波器产品特点： ●40 MHz带宽 ●高达1GS/s的实时采样率 ●2通道 ●彩色LCD显示器 ●通过前面板USB端口实现迅速数据存储和传送波形 ●通过USB设备端口和OpenChoice PC 软件实现无缝PC连接

●高级触发，包括脉宽触发和选行视频触发所有型号上标配FFT ●11种自动丈量功能 ●简体中文用户界面和上下文相关帮助 ●通过USB设备端口直接打印到所有兼容PictBridge的打印机美国泰克(Tektronix)TDS1001B-SC数字示波器技术参数：

相关数字示波器产品先容如下 1.TPS2014数字存储示波器--美国泰克(Tektronix) 2.TPS2012数字存储示波器--美国泰克(Tektronix) 3.TDS1012B-SC数字示波器--美国泰克(Tektronix) 4.TDS1002B-SC数字示波器--美国泰克(Tektronix) 5.TDS3034B数字示波器--美国泰克Tektronix 6.DPO4104数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 7.DPO4054数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 8.DPO4034数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 9.DPO4032数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 10.TDS3054B数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 11.TDS3052B数字荧光示波器--美国泰克Tektronix 12.GDS-840C数字示波器--台湾固纬相关电子测试仪器手持示波器、模拟示波器、数字示波器、LCR测试仪、台式万用表、手持万用表、频率计、直流电源、函数信号发生器、微电阻测试仪、频谱分析仪、音频信号发生器、IC测试仪、电容表、汽车引擎分析仪

泰克示波器使用方法

泰克示波器使用方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

常用按钮解释： 1.save/recall：存储或者取回波形到软盘合作内存； 2.测量：点击，自动进行波形测量； 3.Acquire采集：采样设置； 4.Utility功用：激活系统工具，诸如语言选择； 5.Cursor 光标：点击按钮，激活光标，可以测量波形参数； 6.Display显示：改变波形外观或者显示屏 7.help帮助：点击按钮，激活系统的帮助系统； 8.默认设置default setup：点击按钮，回复出厂设置； 9.Autoset 自动设置：点击按钮，根据被测波形，自动的设计垂直、水平和触发控制器，以利于被测波形全部的显示； 10.Single SEQ： 11. Run/stop运行停止：点击按钮，停止捕获波形（停止后，即会显示已经捕捉到的波动，即波动的静止状态），或者点击重新启动捕获，可以观察动态的波形； 12.Print 打印：

15 1.Position：旋转按钮，可调节所选波形的垂直位置 2.CH1 MENU：点击按钮，可以打开或者关闭通道1 3.VOLTS/DIV：旋转按钮，可调节所选波形垂直方向刻度系数备注：3跟15同时也为cursor1和cursor2的位置旋转按钮 4.MATH/MENU：显示所选运算波形类型 5.Position：旋转按钮，可调节所选波形的水平位置 6.HORIZ MENU：调节水平视窗及释抑菜单 7.SET to ZERO:设置相对于已捕获波形的触发点至中点 8.SEC/DIV:调节所选波形的水平刻度系数 9.触发电平：