CN114047369B - 一种数字示波器和用于数字示波器的数字通道校正方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于数字示波器的数字通道校正方法和数字示波器,首先对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取数字通道的零电平翻转电压;然后获取各个数字通道在模拟通道触发源时各自的模拟触发补偿时间;再获取各个数字通道在数字通道作为触发源时的数字触发补偿时间;最后获取各个数字通道在模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发补偿时间,并依据混合触发补偿时间获取模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发校正参数。由于再混合触发时混合触发补偿时间依据各自数字通道的首个触发信号发生的时间获得,使得数字示波器显示的波形只往一个方向偏,进而达到稳定波形目的。
Description
技术领域
本发明涉及电子仪器技术领域,具体涉及一种数字示波器和用于数字示波器的数字通道校正方法。
背景技术
数字示波器是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具,现在的示波器多以数字示波器为主,因具有波形触发、存储、显示、测量、分析等功能而日益普及,随着科技及市场需求的快速发展,数字示波器被认为是工程师们的眼睛,其将作为一种必要的工具而用来应对工程师们的测量挑战。尤其在电子电路开发过程中,需经常使用示波器调试和测量,测量精度越来越高,对示波器的性能要求也越来越高。数字示波器的触发***不仅能够稳定地显示重复的周期性信号,同时能够显示具有特定特征的信号,其触发***的精度以及灵活性决定了数字示波器是否能够准确地显示和分析测量信号。数字示波器的触发***包含触发建立和时间测量两个部分。触发建立部分包含高速比较器、触发源选择、触发条件判定、触发脉冲形成四个部分,主要通过高速的模拟比较器、高速的逻辑门电路来实现。时间测量主要用于测量采样点与触发点的时间间隔△t,通过时间测量芯片来实现。时间测量芯片的测量结果不精确会导致个别显示波形相对触发点偏移。时间测量芯片误差的随机分量会引起在每个触发事件上改变这个偏移,从而导致显示波形触发抖动。示波器使用时波形的稳定性直接影响用户体验,稳定的波形有利于用户观察到异常信号。如何优化示波器的触发***是示波器研发领域的一个重要课题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是示波器显示的个别显示波形因相对触发点偏移产生波形抖动的技术问题。
根据第一方面,一种实施例中提供一种用于数字示波器的数字通道校正方法,包括:
对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取所述数字通道的零电平翻转电压;
将模拟通道作为触发源,依据模拟通道的触发时间对所述数字通道的触发时间进行校正,以获取每个所述数字通道在模拟通道触发时各自的模拟触发补偿时间,再依据所述模拟触发补偿时间获取所述数字示波器在模拟通道作为触发源时的模拟触发校正参数;
将数字通道作为触发源,对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在数字通道触发时各自的数字触发补偿时间,再依据所述数字触发补偿时间获取所述数字示波器在数字通道作为触发源时的数字触发校正参数;
将所述模拟通道和所述数字通道同时作为触发源对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时各自的混合触发补偿时间,再依据所述混合触发补偿时间获取所述数字示波器在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时的混合触发校正参数;其中,每个所述数字通道的所述混合触发补偿时间依据各自所述数字通道的首个触发信号发生的时间获得。
一实施例中,所述对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取所述数字通道的零电平翻转电压,包括:
当所述数字示波器无外接信号输入时,向每个所述数字通道的比较器的负输入端输入电压校准信号;调节所述电压校准信号的电压,并记录每个所述数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时,所述电压校准信号的电压值;
依据每个所述数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时所述电压校准信号的电压值,获取所述数字通道的零电平翻转电平值;
所述数字通道的零电平翻转电平值为每个所述比较器的输出端都输出所述第一电信号时所述电压校准信号的电压值与每个所述比较器的输出端都输出所述第二电信号时所述电压校准信号的电压值的平均值。
一实施例中,所述将模拟通道作为触发源,对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在模拟通道触发时各自的模拟触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的模拟触发校准信号;
将所述模拟触发校准信号同时输入所述模拟通道和所述数字通道;
将所述数字示波器中的一个所述数字通道作为基准校准通道,并以所述模拟通道的触发时间为参考基准,将所述基准校准通道的触发时间与所述模拟通道的触发时间对齐;
获取在不同时基值时每个数字通道与所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的所述模拟触发补偿时间。
一实施例中,所述将数字通道作为触发源,对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在数字通道触发时各自的数字触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的数字触发校准信号;
将所述数字触发校准信号输入所述数字通道;
以所述基准校准通道的触发时间为参考基准,获取每个数字通道在不同时基值时相对所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的所述数字触发补偿时间。
一实施例中,所述时基值不小于50ms。
一实施例中,所述将所述模拟通道和所述数字通道同时作为触发源对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时各自的混合触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的混合触发校准信号;
将所述混合触发校准信号同时输入所述模拟通道和所述数字通道;
以所述基准校准通道的触发时间为参考基准,获取在不同时基值时每个所述数字通道与所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并依据获取的所述延时时间获取该数字通道在不同时基值时的所述混合触发补偿时间。
一实施例中,所述依据获取的所述延时时间获取该数字通道在不同时基值时的所述混合触发补偿时间,包括:
当所述延时时间在-200ps和200ps之间时,设置该数字通道的混合触发补偿时间为0秒;
当所述延时时间为大于1.5ns的正值时,设置该数字通道的混合触发补偿时间为0秒;
当所述延时时间为负值,且其绝对值大于1.5ns时,将所述延时时间作为该数字通道的混合触发补偿时间。
一实施例中,所述依据所述混合触发补偿时间获取所述数字示波器在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时的混合触发校正参数,包括:
记录每个所述数字通道在不同时基下的混合触发补偿时间,以用于作为该数字通道在不同时基下的混合触发校正参数。
根据第二方面,一种实施例中提供一种数字示波器,包括控制处理器、数字通道和模拟通道,所述控制处理器执行以实现如第一方面所述的数字通道校正方法,以获取每个所述数字通道分别在模拟通道触发时、数字通道触发时和混合触发时的触发校正参数。
依据上述实施例的数字通道校正方法,首先对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取数字通道的零电平翻转电压;然后获取各个数字通道在模拟通道触发源时各自的模拟触发补偿时间;再获取各个数字通道在数字通道作为触发源时的数字触发补偿时间;最后获取各个数字通道在模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发补偿时间,并依据混合触发补偿时间获取模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发校正参数。由于再混合触发时混合触发补偿时间依据各自数字通道的首个触发信号发生的时间获得,使得数字示波器显示的波形只往一个方向偏,进而达到稳定波形目的。
附图说明
图1为一种实施例中数字通道校正方法的流程示意图;
图2为一种实施例中数字示波器中比较器的连接示意图;
图3为一种实施例中数字示波器中比较器的电路连接示意图;
图4为一种实施例中以模拟通道触发的数字通道校正原理示意图;
图5为一种实施例中以数字通道触发的数字通道校正原理示意图;
图6为一种实施例中对齐后的各个数字通道翻转示意图;
图7为一种实施例中delay形成的原理示意图;
图8为一种实施例中波形抖动形成的原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
高端示波器往往支持混合触发,既支持模拟通道触发,也支持数字通道触发。实际测量中常常需要同时打开模拟通道和数字通道,那么触发源可以选择模拟通道或者数字通道,我们称为混合触发。假设一台示波器的模拟通道参数是8bit分辨率4通道1G采样率,数字通道参数是16通道500M采样率。所谓模拟通道触发是指,外部信号通过模拟通道输入,被ADC量化成8bit数字信号,采样后的信号用于后续触发处理;而数字通道触发是指,外部信号经过数字通道输入,经过比较器被量化成1bit信号,采样后的信号用于后续触发处理。数字示波器是一种精确的测试测量仪器,使用时波形的稳定性直接影响用户体验,稳定的波形有利于用户观察到异常信号。
在本申请实施例中公开的数字通道校正方法,首先对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取数字通道的零电平翻转电压;然后获取各个数字通道在模拟通道触发源时各自的模拟触发补偿时间;再获取各个数字通道在数字通道作为触发源时的数字触发补偿时间;最后获取各个数字通道在模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发补偿时间,并依据混合触发补偿时间获取模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发校正参数。由于再混合触发时混合触发补偿时间依据各自数字通道的首个触发信号发生的时间获得,使得数字示波器显示的波形只往一个方向偏,进而达到稳定波形目的。
实施例一
请参考图1,为一种实施例中数字通道校正方法的流程示意图,该数字通道校正方法包括:
步骤110,对比较器进行零电平校正。
对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取每个数字通道的零电平翻转电压。当数字示波器无外接信号输入时,向每个数字通道的比较器的负输入端输入电压校准信号,调节电压校准信号的电压,并记录每个数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时,电压校准信号的电压值。依据每个数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时电压校准信号的电压值,获取数字通道的零电平翻转电平值。其中,数字通道的零电平翻转电平值为每个比较器的输出端都输出第一电信号时电压校准信号的电压值与每个比较器的输出端都输出第二电信号时电压校准信号的电压值的平均值。
对比较器进行零电平校正请参考图2,图2为一种实施例中数字示波器中比较器的连接示意图,可编程逻辑器件21用于向DAC22输入电压校准信号,DAC22将电压校准信号输入比较器的负输入端,可编程逻辑器件21还用于记录比较器输出端输出的第一电信号或第二电信号,可编程逻辑器件21还用于调节电压校准信号的电压,使得比较器输出端输出的信号发生改变,并记录比较器输出端输出的信号发生改变时电压校准信号的电压值。请参考图3,为一种实施例中数字示波器中比较器的电路连接示意图,一实施例中,数字示波器有四个模拟通道和十六个数字通道,将一个DAC控制八路数字通道的比较器参考电平,如图3所示,DAC1控制通道1到通道8,DAC2控制通道9到通道16。则对比较器进行零电平校正方法的具体步骤包括:
1)断开数字示波器的外部输入,此时数字示波器的数字通道通过电阻R1~R16下拉到地,相当于输入0V的电压信号;
2)可编程逻辑器件调整DAC的输出参考电压为0V,此时由于PCB板走线分压和接触电阻分压等问题,导致比较器正向输入端的电压存在差异;
3)可编程逻辑器件再读取比较器的输出端输出的vout1~vout16,按bit判断,1表示比较器正向输入端电压比DAC输出参考电压高,0表示表示比较器正向输入端电压比DAC输出参考电压低;
4)可编程逻辑器件继续调整输入DAC的电压校准信号的电压,使比较器的输出端输出的vout1~vout16都为1,此时DAC1对应一个码字code_high1,DAC2对应一个码字code_high2,记录下这两个码字;
5)可编程逻辑器件继续调整输入DAC的电压校准信号的电压,使比较器的输出端输出的vout1~vout16都为0,此时DAC1对应一个码字code_low1,DAC2对应一个码字code_low2,记录下这两个码字;
6)DAC1最终零电平翻转电平的值为:
level1=(code_high1+code_low1)/2;
其中,level1为DAC1最终零电平翻转电平的值,code_low1为比较器输出都为0时的值,code_high1为比较器输出都为1时的值。
依此类推,DAC2最终零电平翻转电平的值为:
level2=(code_high2+code_low2)/2;
其中,level2为DAC2最终零电平翻转电平的值,code_low2为比较器输出都为0时的值,code_high2为比较器输出都为1时的值。
依据现有技术中的方法对比较器进行零电平校正时,第3)和第4)步骤中不会使所有通道都翻转,而是认为超过一半的通道翻转就认为该电压校准信号对所有通道有效,那么会导致那些没有检测到的通道可能因为虚焊或者其他原因产生的接触电阻很大,导致翻转电平出现异常,那么在校正的时候没有遍历所有的通道就不能及时发现该异常通道,而在本实施例的步骤110中,遍历各个数字通道的翻转状态,能够及时发现数字示波器中异常的数字通道,且易于实现,这也是本申请的一个重要发明点。
步骤120,获取模拟触发校正参数。
将模拟通道作为触发源,依据模拟通道的触发时间对数字通道的触发时间进行校正,以获取每个数字通道在模拟通道触发时各自的模拟触发补偿时间,再依据模拟触发补偿时间获取数字示波器在模拟通道作为触发源时的模拟触发校正参数。其中,模拟触发补偿时间获取方法包括:
首先向数字示波器输入已知信号参数的模拟触发校准信号;然后将模拟触发校准信号同时输入模拟通道和数字通道;再将数字示波器中的一个数字通道作为基准校准通道,并以模拟通道的触发时间为参考基准,将基准校准通道的触发时间与模拟通道的触发时间对齐;同时获取在不同时基值时每个数字通道与基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的模拟触发补偿时间。
本步骤是以模拟通道为触发源校正数字通道,目的是以模拟通道为触发源的时候对齐数字通道。一实施例中,首先定义波形往左偏为负值,往右偏为正值,请参考图4,为一种实施例中以模拟通道触发的数字通道校正原理示意图,其中,cx1表示模拟通道,ch1~ch16表示数字通道,以模拟通道触发的时候数字通道的delay会出现各种情况。则该模拟触发补偿时间的获取步骤包括,
1.配置触发参数,模拟通道和数字通道均输入相同的模拟触发校准信号,可由一个母信号分发给所有通道。一实施例中,模拟触发校准信号为频率是10Hz的方波信号,幅度根据模拟通道档位设置,便于观看为原则,数字示波器选择上升沿触发,触发电平0V;
2.以模拟通道触发,模拟触发校准信号的方波的上升沿位于数字示波器的中间,数字通道由于探头走线和PCB走线延时等问题,上升沿并没有对齐示波器中间,此时记录ch1~ch16的延时值,分别表示为:
delay1,delay2,……,delay15,delay16;
以50ms时基为上限,遍历最小的存储深度和所有50ms以下的时基组合,记录所有数字通道的所有组合的延时值,1ns时基的延时表示为:
1ns=delay1,delay2,……,delay15,delay16;
2ns时基的延时表示为:
2ns= delay1,delay2,……,delay15,delay16;
其他时基依次类推。
3.所有延时记录为一个文件记为file_delay1;
示波器的软件通过file_delay1文件中记录的值来补偿各个时基下的delay值。
其中,采用以50ms时基为上限是因为数字通道的延时不会很大,50ms时基下,delay肉眼已经看不出,不用每个时基都遍历,提高校正效率。
步骤130,获取数字触发校正参数。
将数字通道作为触发源,对数字通道进行校正,以获取每个数字通道在数字通道触发时各自的数字触发补偿时间,再依据数字触发补偿时间获取数字示波器在数字通道作为触发源时的数字触发校正参数。其中,数字触发补偿时间的获取方法包括:
首先向数字示波器输入已知信号参数的数字触发校准信号;然后将数字触发校准信号输入数字通道;再以步骤120中以校准的基准校准通道的触发时间为参考基准,获取每个数字通道在不同时基值时相对基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的数字触发补偿时间。
本步骤是以数字通道为触发源校正数字通道,目的是以数字通道为触发源的时候对齐数字通道。请参考图5,为一种实施例中以数字通道触发的数字通道校正原理示意图,经过步骤120,模拟通道和数字通道之间的触发已经对齐,本步骤是以数字通道为触发源校正数字通道,以数字通道触发的时候剩余的数字通道会出现各种delay的情况。则该数字触发补偿时间的获取方法包括:
(1)配置触发参数,模拟通道和数字通道均输入相同的数字触发校准信号,可由一个母信号分发给所有通道,数字触发校准信号为频率是10Hz的方波,幅度根据模拟通道档位设置,便于观看为原则,数字示波器选择上升沿触发,触发电平为0V;
(2)以数字通道ch1为触发,此时不关心模拟通道,那么数字触发校准信号的方波的上升沿位于示波器中间,数字通道由于探头走线和PCB走线延时等问题,上升沿并没有对齐示波器中间,此时记录ch1~ch16的延时值,分别表示为:
delay1,delay2,……,delay15,delay16;
以50ms时基为上限,遍历最小的存储深度和所有50ms以下的时基组合,记录所有数字通道的所有组合的延时值。
1ns时基的延时表示为:
1ns=delay1,delay2,……,delay15,delay16;
2ns时基的延时表示为:
2ns= delay1,delay2,……,delay15,delay16;
其他时基依此类推。
(3)所有延时记录为一个文件记为file_delay2;
示波器的软件通过file_delay2文件中记录的值来补偿各个时基下的delay值。
其中,采用以50ms时基为上限是因为数字通道的延时不会很大,50ms时基下,delay肉眼已经看不出,不用每个时基都遍历,提高校正效率。
步骤140,获取混合触发校正参数。
将模拟通道和数字通道同时作为触发源对数字通道进行校正,以获取每个数字通道在模拟通道和数字通道混合触发时各自的混合触发补偿时间,再依据混合触发补偿时间获取数字示波器在模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发校正参数;每个数字通道的混合触发补偿时间依据各自数字通道的首个触发信号发生的时间获得。其中,混合触发补偿时间的获取方法包括:
首先向数字示波器输入已知信号参数的混合触发校准信号;然后将混合触发校准信号同时输入模拟通道和数字通道;再以基准校准通道的触发时间为参考基准,获取在不同时基值时每个数字通道与基准校准通道的触发时间的延时时间,并依据获取的延时时间获取该数字通道在不同时基值时的所述混合触发补偿时间。
本步骤是以数字通道和模拟通道同为触发源校正数字通道,对数字通道和模拟通道进行正值同步,目的是在混合触发时使波形只往一个方向偏,使波形更稳定。经过步骤120和步骤130后,数字示波器的波形触发中心已经对齐,请参考图6,为一种实施例中对齐后的各个数字通道翻转示意图,基于图6所示的校正结果,再进行校正值同步就可以使波形往同一个方向偏,具体包括:
a).配置触发参数,模拟通道和数字通道均输入相同的混合触发校准信号,可由一个母信号分发给所有的通道,混合触发校准信号为频率是10Hz的方波,混合触发校准信号的幅度根据模拟通道档位设置,便于观看为原则,示波器选择上升沿触发,触发电平0V;
b).以数字通道ch1为触发,此时不关心模拟通道,那么混合触发校准信号的方波的上升沿位于示波器中间,数字通道由于比较器参考电平差异等问题,上升沿并没有对齐示波器中间,此时记录ch1~ch16的延时值,表示为:
delay1,delay2,……,delay15,delay16;
以50ms时基为上限,遍历最小的存储深度和所有50ms以下的时基组合,记录所有数字通道的所有组合的延时值,此时逐个通道判断。
假如该通道delay在[-200ps,200ps]之间则认为该通道已对齐示波器中间位置,强制把该通道delay值记录为0ns;
以把波形往右边对齐为例,那么假如该通道的delay值为负值且绝对值大于1.5ns时,记录该delay值;
假如该通道的delay值为正值时,且大于1.5ns时,把该delay记录为0ns;
1ns时基的延时表示为:
1ns=delay1,delay2,……,delay15,delay16;
2ns时基的延时表示为:
2ns= delay1,delay2,……,delay15,delay16;
其他时基依此类推。
c).所有延时记录为一个文件记为file_delay3;
软件获取file_delay3,补偿各个时基下的delay值;
其中,采用以50ms时基为上限是因为数字通道的延时不会很大,50ms时基下,delay肉眼已经看不出,不用每个时基都遍历,提高校正效率。
在本步骤140中将显示的波形只往一个方向偏,是本申请的重要发明点。
记录每个数字通道在不同时基下的混合触发补偿时间,以用于作为该数字通道在不同时基下的混合触发校正参数,即获取文件file_delay3、文件file_delay3和文件file_delay3,以用于作为数字示波器每个数字通道分别在模拟通道触发时、数字通道触发时和混合触发时的触发校正参数。
本申请一实施例中还公开了一种数字示波器,包括控制处理器、数字通道和模拟通道,控制处理器执行程序,以实现如上所述的数字通道校正方法,以获取每个数字通道分别在模拟通道触发时、数字通道触发时和混合触发时的触发校正参数。
本申请实施例中的步骤120和步骤130用于在混合触发的情况下获取各个通道在不同时基下的相对delay值;请参考图7,为一种实施例中delay形成的原理示意图,理想情况下触发点正好对齐触发中心是完美的,由于探头走线和PCB走线等原因各个通道触发点到触发中心的位置不一致,体现在波形上就是有的通道超前(delay1)有的滞后(delay2);那么在混合触发的时候需要补偿这部分delay,所谓的补偿并不是物理上使这些delay消失,而是在画波形的时候把波形往左或者往右画,抵消delay的影响,使波形对齐触发中心位置,所以要记录各种时基条件下的delay值存到文件中,供软件读取使用。补偿值是在校正阶段获取的,补偿是软件画波形的时候完成的。
本申请实施例中的步骤140是用于完成波形抖动的补偿,请参考图8,为一种实施例中波形抖动形成的原理示意图,经过步骤120和步骤130,触发点已经和触发中心对齐;在进行步骤110的时候,DAC的输出电压到各个通道不完全相等,数字信号它是离散的,假如来了一个热噪声使参考电平偏高或者偏低,正好跨越一个采样点的时候,那显示的波形就时而偏左,时而偏右,称为抖动,抖动是以触发中心为原点往左或者往右偏。如图8所示,其中的delay1和delay2;经过步骤110的校正后,比较器的阈值电平已经在一个比较合理的范围内了,此时只需要把波形往一个方向校正即可;当在500M采样率的条件下,一个采样点位2ns,抖动为±2ns,假如让所有数字通道的波形只往右偏,那么只需要记录在图8中的delay值;当出现delay2的时候,软件把波形往右补偿;当出现delay1的时候,保持波形不动;当波形正好对齐中间的时候,保持波形不动;这个过程就是步骤140的校正过程,结果是使原本-2ns~+2ns的抖动最后变成0~+2ns抖动,提高了波形稳定性。
以上所有补偿均是在现实的时候软件通过画波形补偿掉的,所有的物理delay均存在,没有任何改变。从另一个角度来说,这个补偿过程欺骗了使用者的眼睛,但这并没有违背测量准确性的原则,反而使波形更易于观察,更稳定。
在本申请中公开了一种数字通道校正方法,首先对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取数字通道的零电平翻转电压;然后获取各个数字通道在模拟通道触发源时各自的模拟触发补偿时间;再获取各个数字通道在数字通道作为触发源时的数字触发补偿时间;最后获取各个数字通道在模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发补偿时间,并依据混合触发补偿时间获取模拟通道和数字通道混合触发时的混合触发校正参数。由于再混合触发时混合触发补偿时间依据各自数字通道的首个触发信号发生的时间获得,使得数字示波器显示的波形只往一个方向偏,进而达到稳定波形目的。
本领域技术人员可以理解,上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现,也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如,将程序存储在设备的存储器中,当通过处理器执行存储器中程序,即可实现上述全部或部分功能。另外,当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中,通过下载或复制保存到本地设备的存储器中,或对本地设备的***进行版本更新,当通过处理器执行存储器中的程序时,即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种用于数字示波器的数字通道校正方法,其特征在于,包括:
对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取所述数字通道的零电平翻转电压;
将模拟通道作为触发源,依据模拟通道的触发时间对所述数字通道的触发时间进行校正,以获取每个所述数字通道在模拟通道触发时各自的模拟触发补偿时间,再依据所述模拟触发补偿时间获取所述数字示波器在模拟通道作为触发源时的模拟触发校正参数;
将数字通道作为触发源,对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在数字通道触发时各自的数字触发补偿时间,再依据所述数字触发补偿时间获取所述数字示波器在数字通道作为触发源时的数字触发校正参数;
将所述模拟通道和所述数字通道同时作为触发源对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时各自的混合触发补偿时间,再依据所述混合触发补偿时间获取所述数字示波器在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时的混合触发校正参数;其中,每个所述数字通道的所述混合触发补偿时间依据各自所述数字通道的首个触发信号发生的时间获得。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对每个数字通道的比较器进行零电平校正,以获取所述数字通道的零电平翻转电压,包括:
当所述数字示波器无外接信号输入时,向每个所述数字通道的比较器的负输入端输入电压校准信号;调节所述电压校准信号的电压,并记录每个所述数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时,所述电压校准信号的电压值;
依据每个所述数字通道的比较器的输出端输出第一电信号和第二电信号时所述电压校准信号的电压值,获取所述数字通道的零电平翻转电平值;
所述数字通道的零电平翻转电平值为每个所述比较器的输出端都输出所述第一电信号时所述电压校准信号的电压值与每个所述比较器的输出端都输出所述第二电信号时所述电压校准信号的电压值的平均值。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将模拟通道作为触发源,依据模拟通道的触发时间对所述数字通道的触发时间进行校正,以获取每个所述数字通道在模拟通道触发时各自的模拟触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的模拟触发校准信号;
将所述模拟触发校准信号同时输入所述模拟通道和所述数字通道;
将所述数字示波器中的一个所述数字通道作为基准校准通道,并以所述模拟通道的触发时间为参考基准,将所述基准校准通道的触发时间与所述模拟通道的触发时间对齐;
获取在不同时基值时每个数字通道与所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的所述模拟触发补偿时间。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将数字通道作为触发源,对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在数字通道触发时各自的数字触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的数字触发校准信号;
将所述数字触发校准信号输入所述数字通道;
以所述基准校准通道的触发时间为参考基准,获取每个数字通道在不同时基值时相对所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并作为该数字通道在不同时基值时的所述数字触发补偿时间。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述时基值不小于50ms。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述模拟通道和所述数字通道同时作为触发源对所述数字通道进行校正,以获取每个所述数字通道在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时各自的混合触发补偿时间,包括:
向所述数字示波器输入已知信号参数的混合触发校准信号;
将所述混合触发校准信号同时输入所述模拟通道和所述数字通道;
以所述基准校准通道的触发时间为参考基准,获取在不同时基值时每个所述数字通道与所述基准校准通道的触发时间的延时时间,并依据获取的所述延时时间获取该数字通道在不同时基值时的所述混合触发补偿时间。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述依据获取的所述延时时间获取该数字通道在不同时基值时的所述混合触发补偿时间,包括:
当所述延时时间在-200ps和200ps之间时,设置该数字通道的混合触发补偿时间为0秒;
当所述延时时间为大于1.5ns的正值时,设置该数字通道的混合触发补偿时间为0秒;
当所述延时时间为负值,且其绝对值大于1.5ns时,将所述延时时间作为该数字通道的混合触发补偿时间。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述依据所述混合触发补偿时间获取所述数字示波器在所述模拟通道和所述数字通道混合触发时的混合触发校正参数,包括:
记录每个所述数字通道在不同时基下的混合触发补偿时间,以用于作为该数字通道在不同时基下的混合触发校正参数。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述介质上存储有程序,所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种数字示波器,包括控制处理器、数字通道和模拟通道,其特征在于,所述控制处理器程序执行以实现如权利要求1-8中任一项所述的数字通道校正方法,以获取每个所述数字通道分别在模拟通道触发时、数字通道触发时和混合触发时的触发校正参数。
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