深入理解示波器的灰度顯示和色溫顯示
發布時間:2019-03-08 責任編輯:wenwei
【導讀】本文主要論述波形三維映射原理,結合ZDS示波器jiangshuhuiduxianshihesewenxianshideyiyiyijixiangyingdegongneng,yibangzhugongchengshijiashenduishiboqiboxingxianshidelijie,zaishiboqihouxudeshiyongshanggengjiadedexinyingshou。
波形數據的三維信息包括:時間,幅度和幅度命中次數。傳統DSO對(dui)波(bo)形(xing)的(de)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong),通(tong)過(guo)波(bo)形(xing)的(de)原(yuan)始(shi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)抽(chou)樣(yang)提(ti)取(qu)一(yi)幅(fu)波(bo)形(xing)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)繪(hui)製(zhi),這(zhe)樣(yang)抽(chou)樣(yang)顯(xian)示(shi)就(jiu)隻(zhi)有(you)時(shi)間(jian)和(he)幅(fu)度(du)信(xin)息(xi)。而(er)在(zai)現(xian)代(dai)DSO中zhong,可ke將jiang一yi次ci觸chu發fa後hou采cai集ji到dao的de所suo有you數shu據ju展zhan現xian在zai屏ping幕mu上shang,並bing通tong過guo三san維wei映ying射she灰hui度du圖tu來lai體ti現xian時shi間jian,幅fu度du以yi及ji波bo形xing數shu據ju在zai每mei一yi個ge幅fu度du上shang命ming中zhong次ci數shu。例li如ru一yi次ci觸chu發fa采cai樣yang有you14000個采樣點,DSO屏幕水平方向上有700個像素點,那麼在傳統的DSO中隻需要在14000個采樣點中,每隔200個樣點抽取1個,共抽取700個像素點來表現波形的整體概貌。而進行波形三維映射時,這200個樣點將全部壓縮在一個時間點上,並根據不同的幅度值映射到三維數據庫中。

圖1 三維波形數據庫
如圖1所示,三維波形數據庫可以看作是一個m×k的二維矩陣,m表示DSO屏幕的垂直分辨率(幅度),k表示DSO的水平分辨率(時間),而矩陣中元素amk表示幅度命中次數,如圖2所示。

圖2 三維數據庫矩陣
weilejiangsanweiboxingshujukuzhongdexinxizhuanhuanweifangbianyonghuguanchadexianshihuamian,xuyaojiangfudumingzhongcishuzhuanhuanweiboxinghuiduhuoyansedengji,suoyiboxingsanweiyingshemoxingshizhishangshiyizhongsanweiboxingchengxiangjishu。tazhijiejiangmeicicaijidaodeshujuyingshedaosanweishujuku(灰度圖),然後將灰度圖以人眼可以接受的速率傳送到屏幕上顯示。
圖3左側是8次采樣並疊加後的三維波形數據庫實例,右側是轉換後的波形顯示。從中可以看出,每一列元素的和等於采樣次數8,每個元素的值大小代表了該采樣點在8次采樣中的命中次數。在通過表 1的顏色查找表將命中次數值與顏色對應起來時,命中次數信息就轉換成了顏色信息。
表1 顏色查找表


圖3 三維波形數據庫
通(tong)過(guo)上(shang)麵(mian)的(de)原(yuan)理(li)介(jie)紹(shao),我(wo)們(men)就(jiu)可(ke)以(yi)知(zhi)道(dao),示(shi)波(bo)器(qi)中(zhong)每(mei)一(yi)屏(ping)的(de)波(bo)形(xing)其(qi)實(shi)是(shi)由(you)若(ruo)幹(gan)幀(zhen)采(cai)樣(yang)波(bo)形(xing)疊(die)加(jia)而(er)成(cheng)的(de)。在(zai)正(zheng)常(chang)顯(xian)示(shi)模(mo)式(shi)下(xia),示(shi)波(bo)器(qi)用(yong)灰(hui)度(du)大(da)小(xiao)表(biao)示(shi)波(bo)形(xing)出(chu)現(xian)的(de)概(gai)率(lv),波(bo)形(xing)出(chu)現(xian)的(de)概(gai)率(lv)越(yue)大(da),波(bo)形(xing)的(de)顏(yan)色(se)就(jiu)越(yue)亮(liang),波(bo)形(xing)出(chu)現(xian)的(de)概(gai)率(lv)越(yue)小(xiao),波(bo)形(xing)的(de)顏(yan)色(se)就(jiu)越(yue)暗(an),如(ru)下(xia)圖(tu)4所示:

圖4 波形灰度圖
除此之外,為了方便用戶更清除的觀察波形出現的概率大小,ZDSxilieshiboqihaipeibeilesewenxianshigongneng。zaisewenxianshimoshixia,tongguoboxingdesewendelengnuanlaifanyingboxingchuxiandegailvdedaxiao,chuxianpinlvdideboxingyonglengsexianshi,chuxianpinlvgaodeboxingyongnuansexianshi,ruxiatu5所示:

圖5 波形色溫圖
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