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采集设置

开始采集数据前,请先完成以下重要设置。

Sample Rate

一般建议采样率至少为信号频率的 5 至 10 倍。若需要,您也可以设置更高的采样率;这通常能提升采集数据的时序分辨率。不过,采样率过高也可能增加数据毛刺的概率,进而影响数据解读。

示例:

  • I2C 100 kHz → 使用 1 MHz 或更高
  • SPI 1 MHz → 使用 10 MHz 或更高

Tip

快速设置(Quick Settings) 已针对多数协议自动符合此原则。

在工具栏中点击 Sample Rate(采样率) 按钮即可设置采样率。

采样率设置

采样率下拉列表

Mixed-Signal Oscilloscope 系列的采样率设置位置略有不同,如下所示。

采样率设置

Mixed-Signal Oscilloscope 系列的采样率设置

Channel Settings

设置用于采集数据的通道数量。请注意,此设置必须在开始采集前完成。若有通道未使用,可将其禁用以节省内存。

通道设置

通道设置

通道设置

Mixed-Signal Oscilloscope 系列的通道设置

Storage Modes

设置采集数据的存储方式。

存储模式

存储模式

存储模式

Mixed-Signal Oscilloscope 系列的存储模式

下图说明三种主要存储模式的差异。

存储模式

存储模式比较

Store to Device RAM

此模式为默认模式。录制数据会暂存于设备 RAM 中。内存满载时,采集会停止,数据随即传输至 PC。

您可以设置采集数据的存储深度。单次采集会在达到存储深度上限时停止。上限因机型而异。

存储模式

此模式也会显示预估可录制时间,协助您决定所需的内存大小。

Stream to PC RAM

录制数据先由设备 RAM 缓冲,再实时串流至 PC RAM。若 PC 有足够的 RAM,此模式相当实用。

Warning

USB 传输吞吐量会造成限制。因此不建议在高采样率下使用此模式,因为短时间内会产生大量数据。

Stream to PC HDD (Waveform Logger)

此模式会进一步将数据存储至硬盘,因为硬盘通常有更大的存储空间。建议用于长时间采集,但限制与 Stream to PC RAM 模式相同。

Transitional Storage

过渡存储(Transitional Storage)适用于 Store to Device RAM 与 Stream to PC RAM 模式。此功能仅存储状态转换,而非整段采集的所有采样点,让您得以采集更长时间的数据。

Tip

当信号长时间处于空闲状态,但您仍想长时间采集数据时,强烈建议使用此模式。

Trigger Position

以百分比设置触发点在内存中的位置。

  • 示例: 50% 表示设备内存中最多 50% 用于存储触发前数据
  • 采集停止条件: 设置采集自动停止的时机

Threshold

Threshold Voltage Level Configuration

设置决定采集信号逻辑电平的电压阈值。

Tip

经验法则: 阈值 = 供电电压 ÷ 2。这是取得良好结果的起始设置。

  1. 点击工具栏中的 Threshold(阈值) 按钮

  2. 从 Quick Setup(快速设置) 下拉列表选择预设值,或自定义电压

    常见电压电平:

    • Vcc 5 V:将阈值设为 2.5 V
    • Vcc 3.3 V:将阈值设为 1.6 V
    • Vcc 1.8 V:将阈值设为 0.9 V
  3. 点击 OK

经验法则: 阈值 = 供电电压 ÷ 2

Schmitt 电路模式的阈值设置对话框

阈值设置

Schmitt 电路模式的阈值设置对话框

Mixed-Signal Oscilloscope 系列的阈值设置

Threshold Configuration with Schmitt Circuit

为何使用 Schmitt 电路?

使用单一阈值时,若信号转换期间电压接近阈值,设备可能采集到不明确的 0 或 1 状态,造成查看困难。

实际信号常包含:

  • 噪声
  • 缓慢边沿
  • 弹跳信号(开关)

这会使波形分析变得困难,因为信号可能被采集为不明确的状态,如下图所示。

Schmitt 电路演示

硬件突波滤波器的限制

硬件突波滤波器(低通滤波器)可滤除噪声,但也可能滤掉真实信号或高频成分,因此不适合解决此问题。

Schmitt 电路解决方案

使用两组阈值在电压信号上建立迟滞(hysteresis),消除噪声干扰并解决信号抖动问题。

设置

使用 Schmitt 电路功能时:

  • 两个通道都必须用于测量
  • 每个测量点需要两条测试线,以形成两组阈值

通道配对

TravelLogic 系列可如下配对通道:

阈值设置的 Schmitt 电路

  • 第一组阈值:CH0 - CH15
  • 第二组阈值:CH16 - CH31
  • 配对:CH0 ↔ CH16、CH1 ↔ CH17、CH2 ↔ CH18,以此类推

如何判定逻辑电平?

  • 输入信号必须 高于 Upper Threshold(上阈值) 才会切换为逻辑 1(HIGH)
  • 输入信号必须 低于 Lower Threshold(下阈值) 才会切换为逻辑 0(LOW)
  • 当输入介于两阈值之间时,输出维持先前的逻辑状态。