示波器觸發(fā)脈寬檢測方法、裝置及一種示波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種示波器觸發(fā)脈寬檢測方法、裝置及一種 示波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在進行現(xiàn)代電子設(shè)計時，工程師需要經(jīng)常關(guān)注其設(shè)計中電子信號傳輸?shù)馁|(zhì)量、電 子信號高于或低于某一電平時的脈寬大小，同時用示波器將其感興趣的脈寬信號附近的波 形采集出來進行分析。因而在示波器設(shè)計時，信號脈寬檢測的精度及脈寬觸發(fā)的穩(wěn)定性就 變得非常的重要。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)方案中，如圖1所示，首先由模擬比較器11將輸入的模擬信號與模擬 比較電平進行比較得到串行的高電平或低電平，然后將比較結(jié)果送給處理芯片12 ;處理模 塊12使用本模塊處理時鐘對高電平或低電平的持續(xù)時間進行統(tǒng)計；最后將脈寬統(tǒng)計值乘 W處理時鐘周期，得到輸入信號脈寬值的統(tǒng)計結(jié)果。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)方案中，脈寬統(tǒng)計的時鐘頻率受限于處理芯片的工藝速度等。因而在 脈寬統(tǒng)計時存在著H個缺點：
[0005] 1、輸入信號頻率與處理時鐘是屬于異步信號，在進行脈寬統(tǒng)計時，首先需要將輸 入信號同步到處理時鐘的時鐘域上來，該同步操作將導(dǎo)致統(tǒng)計到的脈寬值與輸入信號的真 實脈寬值至少存在著1~2個的處理時鐘周期偏差；
[0006] 2、當(dāng)輸入信號脈寬與處理時鐘周期非倍數(shù)關(guān)系時，實際計算得到的脈寬值與輸入 信號的脈寬存在0~1個時鐘周期的誤差；
[0007] 3、當(dāng)輸入信號脈寬小于處理時鐘周期時，無法進行脈寬統(tǒng)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本申請要解決的技術(shù)問題是：提供一種示波器觸發(fā)脈寬檢測的方法、裝置及一種 示波器。
[0009] 根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N提高示波器脈寬觸發(fā)精度的方法，包 括：
[0010] 對輸入信號進行高速采樣，并將采樣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0011] 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字信號；
[0012] 在每個時鐘周期，將一組并行數(shù)字信號與數(shù)字比較電平進行比較，并輸出比較結(jié) 果，比較結(jié)果為該組并行數(shù)字信號中的數(shù)字信號分別與數(shù)字比較電平比較后確定的高低 電平序列；
[0013] 在每個時鐘周期所得到的比較結(jié)果中，查找統(tǒng)計該比較結(jié)果中的有效脈沖，并寫 入數(shù)字查找表，有效脈沖為數(shù)字信號大于或等于數(shù)字比較電平后確定的有效電平所形成的 脈沖；
[0014] 根據(jù)數(shù)字查找表統(tǒng)計得到統(tǒng)計結(jié)果，統(tǒng)計結(jié)果為輸入信號的脈寬。
[0015] 根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N裝置實現(xiàn)上述提高示波器脈寬觸發(fā)精度 的方法，包括：
[0016] 信號轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，還用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為并行 數(shù)字信號；
[0017] 比較單元，比較單元包括并行數(shù)字信號輸入端和數(shù)字比較電平輸入端，比較單元 通過并行數(shù)字信號輸入端與信號轉(zhuǎn)換電路信號連接，用于將并行數(shù)字信號與數(shù)字比較電平 進行比較，并輸出比較結(jié)果，比較結(jié)果為高低電平序列；
[0018] 數(shù)字查找單元，數(shù)字查找單元包括比較結(jié)果輸入端和時鐘周期信號輸入端，數(shù)字 查找單元與比較單元信號連接，用于查找每個時鐘周期所對應(yīng)的比較結(jié)果的脈寬值，并生 成數(shù)字查找表；
[0019] 脈寬統(tǒng)計單元，脈寬統(tǒng)計單元與數(shù)字查找單元信號連接，用于對生成數(shù)字查找表 統(tǒng)計，并輸出統(tǒng)計結(jié)果，統(tǒng)計結(jié)果為輸入信號的脈寬。
[0020] 根據(jù)本申請的第H方面，本申請?zhí)峁┮环N示波器，包括：采樣電路、處理模塊和顯 示器；采樣電路對前端信號進行采樣，并將采樣后得到的輸入信號傳送給處理模塊進行處 理，顯示器顯示處理模塊的輸出結(jié)果，其中，處理模塊包括上述裝置。
[0021] 本申請的有益效果是：將串行的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字信號，在處理時鐘相同 的情況下，可W提高輸入信號的脈寬統(tǒng)計效率；采用脈沖統(tǒng)計單元統(tǒng)計數(shù)字查找表的方式 實現(xiàn)脈寬統(tǒng)計，可W避免統(tǒng)計脈寬時受時鐘周期信號最高頻率的限制，從而能夠提高脈寬 統(tǒng)計精度。
【附圖說明】
[0022] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中脈寬統(tǒng)計示意圖；
[0023] 圖2為本申請實施例示波器工作原理圖；
[0024] 圖3為本申請實施例的裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖4為本申請實施例比較單元402的比較過程示例圖；
[0026] 圖5為本申請實施例數(shù)字查找表的一種示例圖；
[0027] 圖6為本申請實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0029] 實施例一：
[0030] 示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖 像，顯示在顯示器上W便測量的電子測量儀器。一般而言，示波器的工作原理圖如圖2所 示，在實際應(yīng)用過程中，示波器采集/分析的外界信號非常微弱，所W，示波器一般都會配 置有前端放大器A，用于對待分析的信號進行放大得到輸入信號；而后由信號轉(zhuǎn)換模塊300 對放大后的輸入信號進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，如模數(shù)轉(zhuǎn)換，或僅僅是采樣等；轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)送入 處理模塊400 ;處理模塊400對數(shù)據(jù)進行處理后，最終在顯示器500上顯示分析/處理結(jié) 果。本申請主要是對觸發(fā)脈寬檢測進行了改進，具體改進之處主要是在處理模塊400上，進 一步地，對信號轉(zhuǎn)換模塊300也有所要求。
[0031] 在本申請中，前端放大器A和顯示器500采用現(xiàn)有技術(shù)即可，此外，前端放大器A 并非本申請示波器的必要技術(shù)特征，引用前端放大器A只是為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員更詳 細地了解示波器的工作過程。
[0032] 本實施例的示波器觸發(fā)脈寬檢測裝置電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，本實施例技術(shù)方案的 處理對象為經(jīng)過前端放大器A放大之后的輸入信號，或者在其它實施例中，該裝置也可W 不用前端放大器A，直接對輸入信號進行處理。該裝置工作過程為：時鐘模塊600為信號轉(zhuǎn) 換模塊300和處理模塊400分別提供工作時鐘；信號轉(zhuǎn)換模塊300將輸入信號轉(zhuǎn)換成并行 數(shù)字信號，并傳給處理模塊400,經(jīng)處理模塊400處理后得出輸入信號的脈寬統(tǒng)計結(jié)果。
[0033] 其中，信號轉(zhuǎn)換模塊300用于對輸入信號進行高速采樣，將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字信號。在一具體實施例中，信號轉(zhuǎn)換模塊300可W包括 現(xiàn)有的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和串/并轉(zhuǎn)換單元：
[0034] 如果輸入信號為模擬量，則首先由模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將輸入信號轉(zhuǎn)換成頻率為n的 串行數(shù)字信號，然后再由串/并轉(zhuǎn)換單元將串行數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成頻率為f2的并行數(shù)字信 口 可；
[0035] 如果輸入信號已經(jīng)是頻率為n的串行數(shù)字信號，則信號轉(zhuǎn)換模塊300可W只通過 串/并轉(zhuǎn)換單元將其轉(zhuǎn)換為頻率為f2的并行數(shù)字信號，該樣可W使得信號轉(zhuǎn)換模塊300少 一道工作流程，節(jié)省工作時間。
[0036] 在技術(shù)上，可W通過如現(xiàn)有的切換開關(guān)來實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換模塊300的兩種工作模式 的切換。n和f2之間應(yīng)優(yōu)選滿足如下關(guān)系；n=n*f2,其中n為大于等于2的整數(shù)，符號* 為乘運算，信號轉(zhuǎn)換模塊300便能將一路串行數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為一組n路并行數(shù)字信號。
[0037] 優(yōu)選地，并行數(shù)字信號的周期應(yīng)與后續(xù)處理模塊400的時鐘周期T相同。
[003引處理模塊400包括：
[0039] 比較單元402,比較單元402包括；并行數(shù)字信號輸入端，用于輸入信號轉(zhuǎn)換模塊 300輸出的并行數(shù)字信號；數(shù)字比較電平化輸入端，用于輸入數(shù)字比較電平化，數(shù)字比較電 平Ha的大小可W根據(jù)用戶的需要進行設(shè)置；比較結(jié)果輸出端，用于輸出比較結(jié)果，所稱比 較結(jié)果為并行數(shù)字信號比較后形成的高/低電平序列。比較單元402通過并行數(shù)字信號輸 入端與信號轉(zhuǎn)換模塊300信號連接，用于在每個時鐘周期將并行數(shù)