电子产品世界

图2 鼎阳科技SDS3000的显示界面

这个第一关系式被示波器厂商用很多美妙的比喻来强化。其中最经典的一个比方和“蒙娜丽莎那迷人的微笑”有关：当存储深度太低的时候，也就相当于数码相机的像素太低，拍摄这个名画的照片就无法生动复现蒙娜丽莎那迷人的微笑，但是却能够逼真地拍摄出蒙娜丽莎那俏丽的鼻子，因为拍摄迷人的微笑需要拍摄完整的面部，需要更高的像素，而鼻子只是局部，像素的要求并不高。

图3的示意图也清晰地演绎了这个关系式的重要性。第一个图形表明在采样率足够的前提下观察多个周期的样本，需要的存储深度深度很长，图示中需要36个采样点。第二个图形采样率依然保持不变，但存储深度变小，只有9个采样点，因此只能采样一个周期多点的波形。第三个波形仍然是存储深度很小，只有9个采样点，但仍然要采样和第一个图形一样多个周期的波形，其结果是采样率变小，测量得到的波形就会失真。

图3 采样率和存储深度之间关系的演绎

4，最大存储深度，当前设置的最大存储深度，存储深度的叠加使用，可显示的存储深度，可分析存储深度，每台示波器标配的最大存储深度和加了选件之后的最大存储深度可能不一样。 每台示波器的最大存储深度受到物理介质限制。 已经购买的示波器最大存储深度需要在菜单中设置。示波器厂商为了追求操作体验，出厂默认的存储深度往往并不是这台示波器可达到的最大存储深度。

一旦设置好当前的最大存储深度之后，调节水平时基，随着采样时间的增加，示波器的存储深度会自动增加，这个过程中采样率保持不变; 存储深度随采样时间增加到当前设置的最大存储深度后，如果继续增加采样时间，采样率会自动下降，存储深度保持不变。但是，有些情况下，因为采样率和采样时间的步进是在固定的若干个档位下跳变，并不是连续细调的，两者相乘不一定和最大存储深度的数值相同，这时候示波器可能会自动调整当前的采样率或存储深度，使得它们三者满足乘积关系。如图4所示用具体数值演绎了这三者之间的乘积关系。

图4 存储深度、采样率、采样时间（水平时基）之间的关系

示波器多个通道同时工作时,采样率和存储深度可以工作在叠加模式。多数示波器是2个通道叠加，也有的是4个通道叠加。如图5所示表示两个通道叠加使用的工作原理示意图。通道1和通道2交替采样，一个通道延迟1/2的采样周期使得采样率加倍，示波器在采样过程中交替读取存储器中的采样点，整体存储深度也相应加倍。因此，为了获得最大的采样率和存储深度，在只使用两个通道进行测量时，对于两两叠加的模式，建议只打开1、2通道中的一个，3、4通道中的一个。

图5 示波器两个通道工作在叠加模式示意图

现代示波器的存储深度虽然很高，动辄捕获成千上万个数据样本，可是示波器的显示屏在水平方向上的图像分辨率往往只有1280个甚至更少的像素。示波器是如何将那么多的点挤在这么小的屏幕上显示出来的呢? 显示的压缩算法解决了这个问题。压缩算法将捕获的大量数据样本分成很多小段,每一段只抽取最大值和最大值的数据点显示在屏幕上，如图6所示，显示屏幕上只显示了捕获的1K-1M数据样本的770个样本，最大值和最小值点成对地显示在屏幕上。这种压缩算法在显示上加重了信号的峰峰值在视觉上的效应，表现为波形看起来比展开之后的局部放大的没有被压缩的波形有更多的噪声，波形轨迹显得更粗。

1 2 3

关键词：示波器存储深