麥科信(Micsig)示波器高存儲深度的優(yōu)勢以及分段存儲功能介紹

在現(xiàn)代電子測試與測量領(lǐng)域，數(shù)字示波器已成為工程師不可或缺的工具之一。它不僅能夠捕捉和分析復(fù)雜的電子信號，還能夠提供更深入的數(shù)據(jù)分析，幫助工程師優(yōu)化設(shè)計和提高產(chǎn)品性能。在這一過程中，存儲深度(memory depth)扮演著至關(guān)重要的角色。本文將深入探討存儲深度的概念、它與采樣率和波形記錄時長的關(guān)系，以及如何使用麥科信(Micsig)的示波器通過分段存儲技術(shù)提高存儲深度的利用率，確保信號的完整性和準確性。

存儲深度(memory depth)同時也叫記錄長度(record depth)，一般指標寫作比如360Mpts，代表有三億六千萬個采樣點(pts=points)。存儲深度是數(shù)字示波器才有的概念，模擬示波器是不存在這個參數(shù)的。被測信號經(jīng)過前端放大器，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過觸發(fā)系統(tǒng)將采集到的信號存入存儲器中，最后對這些數(shù)據(jù)進行處理顯示在屏幕上。這個過程中存儲器的容量就是表現(xiàn)數(shù)字示波器存儲深度大小的物理介質(zhì)。

一個高存儲深度的示波器能夠在不降低采樣率的情況下，長時間記錄波形，這對于分析復(fù)雜的信號模式至關(guān)重要。然而，存儲深度并非孤立存在，它與采樣率和波形記錄時長緊密相關(guān)，三者之間的關(guān)系可以通過簡單的公式來表達：采樣率 = 存儲深度 ÷ 波形記錄時長。這意味著，為了在長時間內(nèi)保持高采樣率，示波器必須具備足夠的存儲深度。

I2C總線實測演示

上圖是麥科信(Micsig)12位高分辨率示波器MHO3-5004測量的一個I2C總線信號，展開波形可以看到信號是一個一個的脈沖。

我們將示波器的時基改為2秒，一屏幕是12格，相當于記錄24秒的波形。示波器的存儲深度是360Mpts，此時的采樣率是15MSa/s(下圖左側(cè)圖)。采集完后展開，可以看到信號依然是方波。

我們將時基改為10ms，將存儲深度改為36kpts，此時的采樣率是300kSa/s(上圖右側(cè)圖)。我們暫停展開觀察波形，可以看到原來的方波已經(jīng)完全失真。原因就是存儲深度的降低，導(dǎo)致了采樣率的降低。因此，擁有大存儲深度的示波器，可以保證我們即使長時間記錄信號，信號依然不會失真。

那除此以外，有沒有別的辦法可以保證信號不失真，又能記錄比較長的一段信號呢?

分段存儲提高存儲深度利用率

我們還是來看這個I2C總線信號，注意到實際信號有很大一部分時間采集的其實都是無用信息。我們真正需要看的信號只是整個周期的一小段。那么我們是不是可以讓麥科信(Micsig)示波器只記錄有用信息的那一段，無用信息的那段就不記錄，這樣不就可以節(jié)省大量的存儲深度，從而緩解甚至解決信號失真的問題了嗎?而這個功能，其實就是分段存儲。

從上圖注意到當前時基下，我們一共需要觀察7段信號。我們不改變存儲深度，直接打開采樣設(shè)置，選擇分段存儲，將段數(shù)設(shè)為7。然后調(diào)整時基，將示波器的畫面調(diào)整到需要觀察的信號，打開分段存儲，點擊單次觸發(fā)，示波器就會將剛才那7段信號分成一段一段地抓取出來。

可以看到，同樣的存儲深度條件下，使用分段存儲后原來信號失真的問題都不復(fù)存在了。

分段存儲可用作多次單次觸發(fā)

分段存儲除了可以提高存儲深度利用率外，還可以當做多次單次觸發(fā)來使用。比如一個偶發(fā)脈沖信號，要想捕獲多個它，我們可以將時基打大，進入滾屏，然后再將捕獲到的信號展開觀察即可，但是這樣同樣也會記錄很長一段的無用信號。

如果使用麥科信(Micsig)12位高分辨率示波器MHO3-5004的分段存儲功能就不存在這個問題，假設(shè)我們要捕獲15段這樣的信號，只需要在分段存儲處設(shè)置段數(shù)15，設(shè)置好相應(yīng)的觸發(fā)方式后，點擊單次觸發(fā)即可。示波器這邊可以看到總的需要采集的段數(shù)，以及已經(jīng)采集的段數(shù)。采集完后，示波器會停止，并可展示每段信號的樣子，對于捕獲多次的偶發(fā)信號，非常有用。

總結(jié)

示波器高存儲深度的顯著優(yōu)勢，就是可以幫助我們長時間記錄波形依然保有足夠的采樣率，從而保證信號不失真。而分段存儲這個功能，更是提高的存儲深度的利用率，同時可以當做多次的單次觸發(fā)來使用，非常的方便。同時麥科信(Micsig)多款示波器都擁有分段存儲功能，包括平板示波器TO2004、TO3004、ETO系列、MDO系列以及高分辨率示波器MHO3和MHO6系列。

審核編輯 黃宇