揭秘示波器四大捕獲方式

　　通常我們在A(yíng)uto Setup之后，波形就會(huì )出現在屏幕上，然后就可以進(jìn)行測量分析了，但Auto Setup并不能保證信號被高保真的捕獲，高保真捕獲信號是第一要素，否則后續的測量分析都沒(méi)有意義了，那么我們如何才能更好的觀(guān)察波形呢，看完本文你就知道了。

　　如何更好的觀(guān)察波形，本質(zhì)上就是對感興趣的點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)測量、分析，如何高保真的捕獲波形，就要從示波器處理信號的過(guò)程開(kāi)始說(shuō)起。

　　信號經(jīng)過(guò)示波器前端電路處理之后，來(lái)到ADC進(jìn)行模數轉換，接下來(lái)便要進(jìn)行信號的重構還原了，這里也就是本文的重點(diǎn)了，示波器的捕獲模式。一般有四種捕獲方式，不同的捕獲方式，適用于觀(guān)察不同的信號。接下來(lái)，就示波器對采樣點(diǎn)的處理方式，也就是示波器的捕獲模式跟大家做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。

　　標準捕獲模式

　　首先介紹的是標準捕獲模式，在該模式下，示波器會(huì )對采集到的信號進(jìn)行等間隔采樣。

　　標準捕獲的工作模式也最大程度的保證了信號最原始的狀態(tài)，對于大多數波形來(lái)說(shuō)，使用該模式可產(chǎn)生最佳的顯示效果，以下是ZDS2000系列示波器默認捕獲模式。

　　圖1 標準捕獲模式

　　峰值捕獲模式

　　接下來(lái)就是峰值捕獲模式，看著(zhù)名字就知道是什么意思了，就是采集一個(gè)采樣間隔信號中的最大值和最小值。

　　在該模式下，可有效觀(guān)察到偶爾發(fā)生的窄脈寬，在捕獲高頻率的毛刺方面非常實(shí)用，可獲取信號的包絡(luò )或可能丟失的窄脈沖，使用峰值捕獲模式會(huì )使波形顯示的噪聲比較明顯。

　　圖2 峰值捕獲模式

　　平均捕獲模式

　　第三個(gè)就是平均捕獲模式了，這個(gè)名字也非常容易理解，就是采集N屏信號，將它們在觸發(fā)位置對其，然后做平均運算。

　　使用平均捕獲模式，在減小噪聲同時(shí)保持了原有的帶寬，將噪聲濾除有利于對信號進(jìn)行測量。適用于觀(guān)測周期性重復信號，其濾波效果提升了示波器的垂直分辨率。值得一提的是，平均捕獲特別適合執行諧波分析或電源質(zhì)量分析。

　　圖3 平均捕獲方式

　　高分辨率捕獲模式

　　最后就是高分辨率捕獲模式，打個(gè)比方，其工作原理就是將一個(gè)波形分成5份，然后將一份波形的的每個(gè)點(diǎn)求平均，最終一個(gè)波形變成了5個(gè)點(diǎn)。這種處理方式可以有效改善系統的等效分辨率，本質(zhì)上就是一種數字濾波。用于求平均的采樣點(diǎn)數越多，分辨率提高得越多，顯示的波形更平滑，從而達到減少噪聲的目的。

　　需要注意的是，高分辨率是針對一個(gè)波形相鄰的點(diǎn)做平均處理，所以該模式是對不重復的信號以犧牲帶寬的方式來(lái)提升測試精度，故不適合測試高頻信號，適用于觀(guān)察高分辨率且帶寬較低的波形。

　　圖4 高分辨率捕獲模式

　　四種捕獲模式實(shí)測對比

　　在了解完四種捕獲模式的工作原理之后，我們來(lái)做一個(gè)對比，在輸入一個(gè)相同的信號時(shí)，標準捕獲模式下可以觀(guān)察到信號中存在噪聲，峰值捕獲模式下信號的噪聲較為明顯，而在平均捕獲模式及高分辨率捕獲模式下，幾乎沒(méi)有看到隨機噪聲。

　　根據被測信號的類(lèi)型及需要關(guān)注的測試點(diǎn)，設置相應的捕獲模式，可以幫助我們更好的觀(guān)察波形，更快的發(fā)現、解決問(wèn)題。

　　圖5 四種捕獲模式實(shí)測對比