[发明专利]一种具有高触发精度的示波器

说明书

本发明提供了一种具有高触发精度的示波器，包括：设置单元，用于设置比较电平；数据采样单元，用于对被测信号进行数字采样，获得n路采样数据，n≥1；数字比较单元，用于依据第一高电平和第一低电平，分别对每一路采样数据进行电平比较处理，产生n路第一比较信号；以及依据第二高电平和第二低电平，分别对每一路采样数据进行电平比较处理，产生n路第二比较信号；第一高电平小于或等于第二低电平；触发控制单元，用于依据比较信号进行触发逻辑处理产生触发信号。本发明利用四个比较电平对采样数据进行电平比较处理，既可以消除噪声，又能够减小时间误差，使用户期望的触发位置与实际产生的触发位置更加接近，提高了触发的精度。

技术领域

本发明涉及测试测量技术领域，特别是涉及一种具有高触发精度的示波器。

背景技术

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能把人眼看不见的电信号转换成人眼可见的波形图像，便于人们研究各种电信号的变化过程。数字存储示波器(DigitalStorage oscilloscopes，DSO)，简称数字示波器，是通过模数转换器把被测量信号转换为数字信息并进行存储，并利用存储的数据重建波形信号并在示波器的屏幕上进行显示。

触发是示波器的核心功能之一，所谓触发，是指按照需求设置一定的触发条件。当被测信号中的波形满足该触发条件时，示波器即时捕获该波形及其相应的部分，并显示在屏幕上。目前的数字示波器已经出现了数字触发，即，触发信号的处理以及触发方式的扩展可以由数字部分完成。

例如，中国专利CN 200710089788.8“改进型数字触发器”，公开了一种数字触发器100，该数字触发器100可用于数字示波器。参照图1，数字触发器 100的数据采样单元101对被测信号a进行数据采样，获得数字化的采样数据 b；数字比较单元102将采样数据b与比较电平进行比较，得到比较信号c；触发单元103根据用户设置的触发类型对比较信号c进行逻辑处理，在识别到触发事件时产生触发信号d；进一步，数字示波器的采样存储单元可以依据触发信号d对采样数据b进行存储，产生波形显示数据，以供波形显示单元进行波形显示。

一般的，触发控制单元103可用于实现多种触发类型的逻辑处理，触发类型可以是边沿触发、脉宽触发、斜率触发等等。如果是边沿触发，则在比较信号的上升沿和/或下降沿产生一触发信号；如果是脉宽触发，则在比较信号的正脉宽或负脉宽处于预设脉宽范围内时产生一触发信号；如果是斜率触发，则在比较信号的正斜率时间或负斜率时间满足预设时间范围时产生一触发信号。现有的触发类型有多种，此处不再赘述。

现有技术的数字比较单元102有两种电平比较处理方式：

一种方式是采用单一的比较电平来进行比较处理。采样数据大于比较电平输出逻辑“1”，小于比较电平输出逻辑“0”，比较信号c是由数据“1”和数据“0”构成的高低电平信号。由于没有粘滞作用，无法对采样数据中的噪声进行抑制，噪声周围的比较信号会时而高时而低，产生波动，不可避免会导致示波器触发时，在边沿上会产生波形跳变，导致误触发。

另一种方式是采用两个比较电平来进行比较处理，数字比较单元202由粘滞比较器构成。参照图2，例如，当被测信号为三角波信号时，经模数转换后的采样数据也形成三角波，用户可以设置比较电平H及一个粘滞范围，比较电平H和粘滞范围组合后可以得到两个物理比较电平，称为上电平H和下电平L。如果粘滞比较器输入的采样数据b大于上电平，则粘滞比较器输出数据为逻辑“1”，即高电平；如果输入的采样数据b小于下电平，则粘滞比较器输出数据为逻辑“0”，即低电平，如果粘滞比较器输入的采样数据b处于上电平和下电平范围之内，则滞比较器输出保持前一电平状态不变，最终产生的比较信号为 c1。