數字熒(yíng)光示(shì)波(bō)器與示波器技術(shù)的(dí)發展(zhǎn)
數字熒光(guāng)示波(bō)器(qì)與示波器(qì)技術的發展

數字熒(yíng)光示(shì)波器DPO（DigitalphosphorOscilloscopes）是(shì)Tektronix公司(sī)新推(tuī)陳出新(xīn)出的一種(zhǒng)示波器(qì)平台，它(tā)具有(yǒu)數字存儲示波器(qì)DSO（DigitalStorageOscilloscopes）的各種傳(chuán)統優(yōu)點，從數據(jù)存(cún)儲到先進的(dí)觸(chù)發功能(néng)，樣樣俱全(quán)，同時，它也具有(yǒu)模(mó)擬實時示(shì)波(bō)器(qì)ART（AnalyzedRealTime）的明暗(àn)顯(xiǎn)示和(hé)實(shí)時特(tè)性，能(néng)以數(shù)字形式產生顯示效果(guǒ)優(yōu)於模擬示(shì)波器CRT（CathodeRayTube）的亮度漸次變(biàn)化的化學熒(yíng)光效(xiào)果。

DPO在示波(bō)器技(jì)術上(shàng)有了新的突(tū)破(pò)，能夠實時顯示(shì)，存儲(chǔ)和分析復(fù)雜(zá)信號(hào)，利用三(sān)維信息(xī)（振幅(fú)，時間(jiān)性(xìng)及多(duō)層次輝(huī)度(dù)，用(yòng)不同(tóng)的輝度(dù)顯(xiǎn)示(shì)幅度分(fēn)量(liáng)出(chū)現(xiàn)的頻率(shuài)）充(chōng)分(fēn)展現信(xìn)號的(dí)特征，尤(yóu)其(qí)采用的(dí)數(shù)字熒光(guāng)技(jì)術，通過多(duō)層(céng)次(cì)輝(huī)度或(huò)彩色(sè)能(néng)夠顯示長(cháng)時(shí)間內信(xìn)號的變化情(qíng)史。

DSO的(dí)自動測量(liáng)和(hé)波形(xíng)存儲(chǔ)功能(néng)曾(zēng)令許多工程(chéng)師(shī)尺(chǐ)嘆不(bù)已(yǐ)，但(dàn)人們(mén)不久就(jiù)發現(xiàn)DSO在(zài)測量具有(yǒu)低頻調(tiáo)製的高頻(pín)信號(hào)時(shí)，由(yóu)於其(qí)無法克服的混(hùn)疊失真問(wèn)題，其(qí)謬之千(qiān)裏的顯(xiǎn)示結果(guǒ)又讓人想到ART示(shì)波器(qì)的好處。

DPO不僅具有ART示波器的實時明暗度無(wú)混疊(dié)顯示能力(lì)，而且(qiě)有DSO的自動(dòng)測量(liáng)及波形(xíng)存儲(chǔ)功能，在(zài)避(bì)免二(èr)者不(bù)足方麵，還有(yǒu)很(hěn)大(dà)的改(gǎi)進。主要(yào)表現在(zài)：

（1）快速波形捕獲速率和(hé)超(chāo)強(qiáng)顯示能力(lì)

數字(zì)熒光(guāng)顯示技術(shù)的應(yīng)用使(shǐ)DPO能以不同的(dí)灰度(dù)或(huò)色彩(cǎi)同時顯示信號(hào)的(dí)多(duō)幅圖像。DPO每(měi)秒(miǎo)鐘表(biǎo)可記錄200000幅波形，其(qí)信號數據比(bǐ)一(yī)般(bān)的DSO多1000倍，每次(cì)可(kě)捕(bǔ)獲(huò)500000幅波形，這種(zhǒng)快(kuài)速波(bō)形(xíng)捕獲速率結(jié)合(hé)高超(chāo)的(dí)顯示能(néng)力(lì)，使(shǐ)DPO具有分(fēn)析(xī)信(xìn)號任何細節的性(xìng)能。

（2）連(lián)續高(gāo)速采樣能力(lì)

通(tōng)常(cháng)DSO因處理顯示數(shù)據(jù)在顯示(shì)兩(liǎng)幅波形之間(jiān)有8ms的停(tíng)滯時間，即使(shǐ)采(cǎi)用(yòng)了(liǎo)instavuTM采樣技術的DSO這一時間(jiān)也(yě)隻能降低到(dào)1.7μs，ART示波(bō)器在回掃(sǎo)時間內(nèi)也不能捕(bǔ)捉(zhuō)波形信(xìn)息(xī)而DPO能始終(zhōng)以(yǐ)*高采(cǎi)樣率對(duì)幾十萬(wàn)幅波(bō)形(xíng)連續(xù)采(cǎi)樣(yàng)，克服(fú)了其(qí)它示(shì)波器(qì)存(cún)在的停(tíng)滯(zhì)進(jìn)間問(wèn)題。DPO的采樣率(shuài)一(yī)般每(měi)秒有(yǒu)幾(jī)個109次(cì)數(shù)，如此高的(dí)采樣(yàng)率(shuài)允許(xǔ)示波(bō)器(qì)有更(gēng)大(dà)的帶(dài)寬(kuān)。

2DPO的工(gōng)作原(yuán)理

數字(zì)熒光示(shì)波(bō)器的(dí)原理框圖(tú)如圖1所示(shì)，核(hé)心(xīn)部件是由專用集成電路(lù)（ASIC）構(gòu)成的DPX波瑚成像(xiàng)處(chǔ)理器(qì)。

與(yǔ)DSO一樣，輸(shū)入信(xìn)號(hào)首先(xiān)經放(fàng)大(dà)和A/D變換(huàn)後(hòu)得(dé)到(dào)信號(hào)的采(cǎi)樣(yàng)值，采樣(yàng)值(zhí)經過DPX波形成(chéng)像處理器的處理後(hòu)形(xíng)成一幅(fú)具有500*200像素(sù)，包(bāo)含(hán)波形三維信息(xī)的完整流(liú)器(qì)波(bō)形(xíng)圖，在(zài)不間斷捕獲過程的情況下(xià)，DPX成像(xiàng)處(chǔ)理器每秒向(xiàng)波形(xíng)顯存(cún)儲器發送30幅(fú)波(bō)形(xíng)圖(tú)，在(zài)微(wēi)處理器的控(kòng)製(zhì)下(xià)，根據顯示存儲器的(dí)內容，在顯(xiǎn)示屏上得到(dào)采集到(dào)的波(bō)形圖。實現"信號數(shù)字化(huà)→圖(tú)形(xíng)化→顯示"這樣一種波(bō)形顯示(shì)方(fāng)式(shì)。與(yǔ)此(cǐ)同(tóng)時(shí)，微處理(lǐ)器(qì)以並行方式執(zhí)行自(zì)動測(cè)量及運算功(gōng)能(néng)。