论述高速数字存储示波器实现技术

石双江

摘要：文章通过高速数字存储示波器的设计整理思路探讨来引出功能实现的主要方向，在基础上重点分析功能实现的具体方向，以及功能实现的电路配合方法，通过各个系统之间的相互配合，促进功能可以得到更好的实现。高速数字存储示波器的设计理念中加强调幅频度控制，对其未来发展与应用都有很大的帮助，因此在功能实现设计上需要继续加强完善。

关键词：存储示波器；实现技术；电路设计

一、高速数字存储示波器的设计思路

开展高速数字示波器设计，针对其存储部分会有一个功能上的定义，高速数字存储示波器能够在使用过程中对所采集到的参数进行一个整理，并通过存储部分参数分析来开展运算，根据运算分析结果所显示的波形变化才更加合理。设计前要形成一个整体的思想，在这样的环境下所开展的各项技术优化也更加顺利。设计是采用分层方法来进行的，根据不同的功能指令区来对设计划分，通过这种方法可以确保各个功能区域之间处于隔离的状态，同时在高速数字示波器使用中功能上也会相互配合，最终的功能实现也更加顺利。对于数字示波器中功能指令的完善，设计阶段是结合数据库控制来进行的，这样更符合实际使用需求，在运行中的设计需要完善也可以通过这种方法来得到强化。掌握整体设计思路后，接下来的工作是对设计内容进行逐步的完善，达到设计需求的标准，设计过程中在程序汇编思路上可能存在需要调整的部分，此时采用局部调整的方法来促进建设计划进行，在最终的功能实现效果上才得到更好的提升。

二、高速数字存储示波器的功能实现设计

1、双路分相采集合成

为确保设计系统的高效性，在所开展的设计计划中会采用双路分相采集合成的方法来进行，在使用过程中对信息的处理也更加高效。数据采集系统在运行中最终需要对数据进行合成，并将其传输到计算系统中，这样对其中更深层次的数据分析才能够达到理想效果。双路设计仍然是采用分层方法来进行，在程序框架基础上运用汇编语言对其内部功能做出完善，每一个传输信号通道均是采用独立管理系统来进行管理的，即使在运行中单一的通道发生故障，在电路信号的保障下后续信号传输也能得到进一步的强化，确保了功能实现稳定性不会受到信号传输的影响。分相调节控制方法中，对于存储功能的实现更加具体，主要是通过各个系统之间的相互配合，达到一个更理想的调节使用效果，无论是信息采集功能还是存储功能，在完善的数字基础上都能够得到更好的解决。

2、预触发及存储控制电路

通过电路来实现控制与功能的实现，是设计中最常采用的方法。控制电路设计采用先整体后局部的方法来進行，在实现预出发功能时，可以通过对电路控制系统设计延时来实现，控制线路在接收到反馈信号后，根据信号调节能够计算出精准的延时时间，并将延时通过电路传输到采集通道控制部分。信道所进行的各项信息传递是需要通过时间上的设计来实现。存储控制部分可以根据历史的反馈时间进行自动分析，当需要对信息传输进行调整时，这样最终的触发才能得到更理想的控制，并为管理计划提供一个信号传输基础。具体使用中可能会遇到的信号传输障碍问题，在调试阶段主要是从预触发部分来进行，对时间进行调试，这样也能够达到一个更理想的使用效果，延时以及同步时间都能够达到理想的控制标准。

三、时间拓展器部分功能实现

1、电路实现原理

时间拓展器方面会根据使用功能来进行一个电路系统的优化，针对信息传输过程中所存在的时间问题来进行。同样是针对电路部分开展的设计，但在设计原理上却有很大的区别，不能采用常规设计方法来进行，要在其中体现出设计理念上的创新，这样才更加符合使用中对功能的需求，对于一些比较常见的功能隐患问题，电路之间的优化配合是最佳解决措施，也关系到接下来的工作计划是否能够顺利开展。电路设计有了功能需求基础，在设计的整体方向上才不会出现错误，但具体应用中仍然需要从多个角度来进行调节控制，观察其中更深层次的影响作用，为其他管理计划开展创造一个有利的基础环境。时间拓展器同样需要与存储功能结合使用，在运行期间可以自动的进行一个时间的调节，这也是其他方法中所难以达到的，电路设计中融合了多种不同的语言，通过设计语言方面的相互结合，在最终的功能上也起到了一个保护作用，当发现存在功能上的隐患问题时，电路系统会自动选择需要运行的部分，实现对功能的调节以及存储能力完善。

2、时间扩展的误差分析

误差是高速数字存储示波器使用中比较常见的问题，在优化过程中会采用误差分析补偿方法来进行，通过对其中所存在误差的分析，来达到一个理想的运行效果，误差分析的精准度决定了后续补偿功能是否可以正常实现，对于一些比较常见的功能技术隐患问题，加强调解控制也是有效的解决方法之一。将功能与误差补偿融合进行设计，更符合高速数字存储示波器的使用需求，这也是未来设计的主体方向，掌握这一工作开展的原理，对实现各项计划也都有很大的帮助。基于误差基础上所进行的时间拓展以及延时补偿，都需要一个完整的使用功能，配合功能来确定其中需要进一步完善提升的内容，在工作任务的实现效果上才能够更加理想化。时间误差分析是在一定范围内来进行的，程序汇编过程要重点针对这一范围来划分确定，配合使用期间的功能达到更好的误差控制效果。在允许范围内的误差是不会造成使用时间问题的，但在具体应用中，仍然存在一个需要完善控制的部分，可以通过功能设计来进行解决。

结语：基于随机取样技术的数字采集系统具有很高的等效采样率和时间分辨率，与相同速率的实时采样系统相比，虽然其单次带宽指标低，但其实现成本也很低。因此，基于随机取样技术的数字采集系统对低端数字存储示波器的产品化和产业化具有很大的吸引力。目前国内的数字存储示波器的研制和生产尚处于起步阶段，基于随机取样技术的数字存储示波器在一段时期内将成为低端数字存储示波器的主流产品。

参考文献：

[1]万书芹，于宗光，季惠才，张涛，陈珍海.基于0.13μm CMOS工艺2GHz高速并行结构DDFS的设计[J].固体电子学研究与进展，2016（06）：12-13

[2]王鹏，周婉亚，王科镜，李金泉，周群，雷勇.正弦和重复方波电压下变频电机绝缘局部放电特性对比[J].高电压技术，2016（12）：17-18