一种具有脉宽测量功能的示波器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有脉宽测量功能的示波器，包括：信号比较单元、脉宽触发单元、中央控制单元和显示单元；所述信号比较单元，用于对被测信号的采样数据进行电平比较处理产生比较信号；所述脉宽触发单元，用于计算比较信号的脉宽时间，并将计算获取的脉宽时间与预设脉宽时间进行比较，在满足触发条件时产生触发信号；所述中央控制单元，用于配置一预设脉宽时间，并当所述脉宽触发单元产生触发信号时获取对应的所述比较信号的脉宽时间；所述显示单元，用于显示所述中央控制单元获取的脉宽时间。

【技术实现步骤摘要】
一种具有脉宽测量功能的示波器
本专利技术涉及测试测量领域，特别涉及一种具有脉宽测量功能的示波器。
技术介绍
现有的示波器计算脉宽主要步骤包括：首先，示波器进行数据采样，还可以对采样数据进行抽样、内插等处理之后，得到波形显示数据，并将波形显示数据存入专门的测量缓存空间。然后，测量模块对缓存中的波形显示数据以一定的算法进行波形测量。最后，再将测量的结果显示在屏幕上。利用波形显示数据测量脉宽主要包括两种方式。一是手动测量，即光标测量，在示波器显示界面上利用光标限定脉冲宽度，依据光标限定范围内的波形显示数据计算脉宽。二是自动测量。获取示波器显示界面中某一特定位置的脉冲，其可以是中间的脉冲或最左边或者最右边的脉冲，依据该脉冲对应的波形显示数据计算脉宽。上述示波器获取脉宽时，都是凭借波形显示数据来计算脉宽大小，波形显示数据可以是原始的采样数据，也可以是经过抽样、内插等处理的采样数据，因此脉宽的测量精度就相应的以示波器的采样率相关联上，采样率越高则脉宽的测量精度就越高，反之亦然。通常采样数据的采样率是随时基变化的。时基越大，采样率就越低。因此当在大时基下测量脉宽时，脉宽的精度会随之减小。例如，当时基达到100ms时，这时的采样率相对就比较低，达到兆级或K级，这时测量出的脉宽精度相应最大也就达到us级或ms级。另外，在上述脉宽测量的现有技术中，脉宽测量与示波器的采样并不同步。脉宽测量并不是测量所有的采样波形，因为对示波器的采样脉宽进行测量时，测量一帧波形所需要的时间很长，这样导致波形刷新变慢。一般情况下只需要每秒测量几十次就足够，这样就导致有些采样波形并没有经过测量就被漏过。因此，现有脉宽测量技术获取脉宽的精度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提出一种具有脉宽测量功能的示波器，本专利技术采用同步测量的方法来计算示波器采样信号的脉宽，在不影响刷新速度基础上提高了获取的脉宽精度，并将获取的脉宽时间在示波器上显示出来。为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有脉宽测量功能的示波器，包括：信号比较单元、脉宽触发单元、中央控制单元和显示单元；所述信号比较单元，用于对被测信号的采样数据进行电平比较处理产生比较信号；所述脉宽触发单元，用于计算比较信号的脉宽时间，并将计算获取的脉宽时间与预设脉宽时间进行比较，在满足触发条件时产生触发信号；所述中央控制单元，用于配置一预设脉宽时间，并当所述脉宽触发单元产生触发信号时获取对应的所述比较信号的脉宽时间；所述显示单元，用于显示所述中央控制单元获取的脉宽时间。可选的，在本专利技术一实施例中，当所述脉宽触发单元不产生触发信号时，所述中央控制单元还用于获取示波器采样结束时刻对应所述比较信号的最后一个脉冲的脉宽时间。可选的，在本专利技术一实施例中，所述信号比较单元产生多路比较信号。可选的，在本专利技术一实施例中，所述脉宽触发单元针对所述多路比较信号中的数据，按照采样的时间顺序查找数据变化，获取相邻的两个不同类型数据变化之间的时间间隔，将其作为比较信号的脉宽时间。可选的，在本专利技术一实施例中，所述信号比较单元进一步用于将触发信道的被测信号的幅度进行调理，将调理后的触发信道的被测信号经过模数转换后获得所述采样数据，将所述采样数据与比较电平进行比较产生比较信号。可选的，在本专利技术一实施例中，还包括脉宽存储单元；所述脉宽存储单元，用于在脉宽触发单元产生触发信号的时刻或示波器采样结束时刻存储对应地比较信号的脉宽时间，并通知所述中央控制单元获取比较信号的脉宽。可选的，在本专利技术一实施例中，其特征在于，所述中央控制单元还用于对信号处理进行配置；所述示波器还包括：比较信号处理单元，用于根据中央控制单元的配置对所述信号比较单元获取的比较信号进行信号处理；所述信号处理包括：对来自多个通道的比较信号进行逻辑与、非、或、与非、或非的处理；所述脉宽触发单元计算经过信号处理后的比较信号的脉宽时间。可选的，在本专利技术一实施例中，所述显示单元直接将脉宽时间显示在示波器的显示屏上。可选的，在本专利技术一实施例中，所述显示单元经统计处理的脉宽时间显示在示波器的显示屏上。可选的，在本专利技术一实施例中，所述显示单元以图形的方式显示统计处理的脉宽时间的抖动及概率分布。可选的，在本专利技术一实施例中，所述脉宽触发单元还用于依据比较信号进行触发逻辑处理，当所述比较信号满足触发条件时，获取与触发条件相对应的比较信号的比较时间；所述显示单元还用于显示所述中央控制单元获取的比较时间；可选的，在本专利技术一实施例中，所述比较时间包括：比较信号的周期、斜率时间、持续时间或两个比较信号之间的延迟时间。上述技术方案具有如下有益效果：本专利技术提出的技术方案中能够获取的脉宽时间来自于原始的采样数据，没有经过抽样等处理，因此脉宽精度是固定的，进行脉宽测量时是实时进行测量，并且通过比较电平调节，能够对脉宽测量的精确性径向控制，提高了脉宽精度。另外，将脉宽时间通过示波器的显示屏形象科学的显示出来，为使用获取的脉宽时间打下基础。此外，本专利技术还可以显示脉宽触发单元所获取的脉宽时间，及时通知用户满足触发条件的脉宽时间值，提高了用户的体验度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提出的一种获取脉宽的方法的流程图；图2为本专利技术提出的一种示波器的结构框图之一；图3为本专利技术提出的一种示波器的结构框图之二；图4为本专利技术提出的一种示波器的结构框图之三；图5为示波器的实施例结构框图；图6为示波器的实施例中的脉宽触发器的工作原理图；图7为示波器的实施例中计算脉宽所用到的波形示意图；图8为示波器的实施例中累加器的工作原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。脉宽包括两种方式，一种是系统产生触发，另一种是系统没有触发。当系统产生触发时，那么在触发时刻保存脉宽。如果系统没有产生触发，则在采样结束时刻保存对应地比较器产生的比较信号的脉宽。两种方式存在不同的效果，第一种方式是显示触发的脉宽时间，第二种是显示比较信号在示波器采样结束时刻对应的最后一个脉冲的脉宽时间。如图1所示，为本专利技术提出的一种获取脉宽的方法流程图。该方法包括：步骤101)：配置一预设脉宽时间，对被测信号的采样数据进行电平比较处理产生比较信号；步骤102)：计算比较信号的脉宽时间，并将计算获取的脉宽时间与预设脉宽时间进行比较，在满足触发条件时产生触发信号；步骤103)：当产生触发信号时获取对应的所述比较信号的脉宽时间；步骤104)：显示获取的脉宽时间。实施例中，步骤101)可产生多路比较信号。在步骤102)计算比较信号的脉宽时间时，针对所述多路比较信号中的数据，按照采样的时间顺序查找数据变化，获取相邻的两个不同类型数据变化之间的时间间隔，将其作为比较信号的脉宽时间。实施例中，当步骤102)不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有脉宽测量功能的示波器，其特征在于，包括：信号比较单元、脉宽触发单元、中央控制单元和显示单元；所述信号比较单元，用于对被测信号的采样数据进行电平比较处理产生比较信号；所述脉宽触发单元，用于计算比较信号的脉宽时间，并将计算获取的脉宽时间与预设脉宽时间进行比较，在满足触发条件时产生触发信号；所述中央控制单元，用于配置一预设脉宽时间，并当所述脉宽触发单元产生触发信号时获取对应的所述比较信号的脉宽时间；所述显示单元，用于显示所述中央控制单元获取的脉宽时间；所述信号比较单元产生多路比较信号；所述脉宽触发单元针对所述多路比较信号中的数据，按照采样的时间顺序查找数据变化，获取相邻的两个不同类型数据变化之间的时间间隔，将其作为比较信号的脉宽时间；所述中央控制单元还用于对信号处理进行配置；所述示波器还包括：比较信号处理单元，用于根据中央控制单元的配置对所述信号比较单元获取的比较信号进行信号处理；所述信号处理包括：对多路比较信号进行逻辑与、非、或、与非、或非的处理；所述脉宽触发单元计算经过信号处理后的比较信号的脉宽时间。

【技术特征摘要】
1.一种具有脉宽测量功能的示波器，其特征在于，包括：信号比较单元、脉宽触发单元、中央控制单元和显示单元；所述信号比较单元，用于对被测信号的采样数据进行电平比较处理产生比较信号；所述脉宽触发单元，用于计算比较信号的脉宽时间，并将计算获取的脉宽时间与预设脉宽时间进行比较，在满足触发条件时产生触发信号；所述中央控制单元，用于配置一预设脉宽时间，并当所述脉宽触发单元产生触发信号时获取对应的所述比较信号的脉宽时间；所述显示单元，用于显示所述中央控制单元获取的脉宽时间；所述信号比较单元产生多路比较信号；所述脉宽触发单元针对所述多路比较信号中的数据，按照采样的时间顺序查找数据变化，获取相邻的两个不同类型数据变化之间的时间间隔，将其作为比较信号的脉宽时间；所述中央控制单元还用于对信号处理进行配置；所述示波器还包括：比较信号处理单元，用于根据中央控制单元的配置对所述信号比较单元获取的比较信号进行信号处理；所述信号处理包括：对多路比较信号进行逻辑与、非、或、与非、或非的处理；所述脉宽触发单元计算经过信号处理后的比较信号的脉宽时间。2.根据权利要求1所述的示波器，其特征在于，当所述脉宽触发单元不产生触发信号时，所述中央控制单元还用于获取示波器采样结束时刻对应所述比较信号的最后一...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚桂强，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：北京普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11