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[導(dǎo)讀]一, RIS模式去年在介紹力科示波器家族時(shí),我常說力科公司可以提供100MHz—100GHz的示波器,現(xiàn)在我介紹時(shí)會說力科公司可以提供60MHz—100GHz的示波器。我們的產(chǎn)品線在向低帶寬示波器市場延伸,但同時(shí)我們保

一, RIS模式去年在介紹力科示波器家族時(shí),我常說力科公司可以提供100MHz—100GHz的示波器,現(xiàn)在我介紹時(shí)會說力科公司可以提供60MHz—100GHz的示波器。我們的產(chǎn)品線在向低帶寬示波器市場延伸,但同時(shí)我們保持了世界上最高帶寬的示波器—100GHz的示波器。 T公司或A公司的示波器最高帶寬才80GHz。 這時(shí)候很多工程師會瞪大眼睛: 這么高的帶寬? 怎么采樣?其實(shí)我們知道,100GHz的帶寬的示波器是采樣示波器,采樣示波器的基本采樣原理和我們今天要介紹的RIS模式下的采樣原理類似。(關(guān)于采樣示波器和實(shí)時(shí)示波器的區(qū)別我們另文介紹。)

RIS模式即隨機(jī)內(nèi)插采樣模式(Random Interleaved Sampling Mode),我們的友商稱之為ET模式。該模式下的基本原理如圖一所示。它只能用于穩(wěn)定觸發(fā)的周期性重復(fù)性的波形。在RIS模式下,通過多次捕獲的波形重組成一個(gè)完整的波形,為此,需要測量第一個(gè)采樣點(diǎn)和觸發(fā)點(diǎn)的時(shí)間,并以此為依據(jù)按等時(shí)間間隔的延遲產(chǎn)生下次捕獲的下一組采樣點(diǎn)。這樣多次采樣能使得等效的采樣率增加,譬如利用500 MS/s 采樣率的100 次單次采樣,使用RIS,可以達(dá)到50 GS/s 的最大采樣率,則采集得到的數(shù)據(jù)之間的定位間隔大約為20 ps。采集這些數(shù)據(jù)的間隔和滿足時(shí)限的過程是隨機(jī)的。ADC 采樣之間的相對時(shí)間是變化的,事件觸發(fā)提供了必要的偏差,由時(shí)基以很小的分辨率測量。示波器要求有多個(gè)觸發(fā)來完成采樣。觸發(fā)的數(shù)量取決于采樣率:采樣率越高,就需要越多的觸發(fā)。示波器將這些數(shù)據(jù)段進(jìn)行內(nèi)插,填充時(shí)間間隔,這些時(shí)間間隔是最大單次采樣率的倍數(shù),從而形成波形。但是,設(shè)備收集波形數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)間隔是非常長的,并且依賴于觸發(fā)速率和所需要內(nèi)插的總量。示波器具有每秒捕獲大約40,000 個(gè)RIS 數(shù)據(jù)段的能力。

圖一 RIS模式的工作原理

啟動RIS模式需要在TimeBase的菜單下選擇RIS按鈕。 在我們第一周發(fā)送的Howard的文章中,這位專家用到了RIS模式來做階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)的。但在工程師的實(shí)踐中用到這種模式的場合并不多,畢竟,周期性重復(fù)性的信號是不多的。關(guān)于RIS模式,其實(shí)看了上面的那張?jiān)韴D就一目了然了,我能說得也不多。但我查找之前的文檔,居然發(fā)現(xiàn)偉大的Peter為這個(gè)RIS模式寫過很長的文章,請參閱:3011573727374.doc。

二, Roll模式

Roll(滾動)模 式主要用于低速信號。象電源多路輸出的上電時(shí)序測量,電機(jī)轉(zhuǎn)速的監(jiān)控,光盤驅(qū)動的控制等都需要用到滾動模式。在該工作模式下,當(dāng)采樣率低于示波器顯示的刷 新率時(shí),我們將采樣到的每一個(gè)采樣點(diǎn)都顯示到屏幕上,這就消除了在實(shí)時(shí)模式下波形刷新之間的死區(qū)時(shí)間。滾動模式下的顯示就如皮帶輪的移動,隨著采樣的進(jìn) 行,采樣點(diǎn)從左邊逐漸移動到右邊。有的示波器隨著調(diào)節(jié)時(shí)基增加會自動進(jìn)入滾動模式。但有些示波器的滾動模式不是自動選擇的,每次要激活滾動模式時(shí),必須設(shè)置好采樣率和時(shí)基,從時(shí)基對話框中手動選擇滾動模式。

圖二 Roll模式的工作原理

在Roll模式下的采樣率會降低到最大10MS/s甚至更低。Roll模式下的最大采樣率和示波器的存儲深度有關(guān),存儲深度越高,最大采樣率越大,但最大采樣率只有10MS/s。 利用滾動模式無死區(qū)地觀察長時(shí)間的波形變化軌跡,這種感覺其實(shí)很好的! 所以,雖然這種模式下的采樣率之低使得看到的波形失真,但很多工程師為能看到這“大概”的過程也是滿足的。有必要提醒的一點(diǎn)是,當(dāng)您購買的示波器有足夠的存儲深度,譬如現(xiàn)在的WaveRunner Xi、WaveRunner MXi系列的標(biāo)配有25MS,能在100MS/s的采樣率下捕獲到250ms的波形。250ms比絕大多數(shù)的電源軟啟動時(shí)間都長得多了,對有些很大功率的UPS,變頻器產(chǎn)品也足夠了。 重要的是,用單次觸發(fā)方式看電源的軟啟動過程,不只是看直流的電壓和電流,還可以不失真地觀察到PWM信號的細(xì)節(jié)。

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