电子测量技术与仪器教学配套课件王成安第8章数据信号的测量技术

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1、高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息类）电子测量技术与仪器电子测量技术与仪器电电子子教教案案课件策划：王成安课件制作：宋月丽机械工业出版社目录第1章电子测量技术的基础知识第2章常用信号发生器的使用第3章电流和电压的测量方法与测量仪器第4章频率和时间的测量技术与测量仪器第5章万用电桥和Q表的使用第6章晶体管特性图示仪的使用第7章信号频谱与电路频率特性的测量技术第8章数据信号的测量技术第9章智能化测量仪器与自动测量系统第10章虚拟测量技术8.1数据信号与数据域测量•8.1.1数据域测量•1.时域分析、频域分析和数

2、据域分析内容的比较•表8.1时域、频域和数据域分析内容的比较类型自变量因变量波形u(t)电压时域时间电流功率Otu(f)幅值谱频域频率相位谱功率谱Of离散时间、事00000101001110000000101001110011111bbbb数据域数据流b000003210件No.000003bN10001o.N200102bo.N30011o.1bN40100o.0N501010123456789o.N60110o.N70111o.N81000•2.数据信号的特点•（1）数据信号按时序传递•（2）数据信号一般是多位传输•（3）数据信

3、号一般采用多方式传递•（4）数据信号的速度变化范围宽•（5）数据信号为脉冲信号•（6）数据信号多是单次或非周期性信号3.数据域测量的故障诊断4.数字系统的故障模型数字系统的故障主要有以下四个模型；（1）固定型故障（2）桥接故障（4）暂态故障（3）延迟故障•5.数据域测量的特点•（1）数字系统的响应和激励间不是线性关系。•（2）故障的诊断没有直接性。•（3）数字系统存在软件故障。•（4）故障具有延迟性。•（5）数字系统的故障不易捕获和辨认。8.1.2数字测量系统的类型及其组成框图•1．数据域测量系统的分类•（1）组合逻辑电路测量系统。

4、•（2）时序逻辑电路测量系统。•（3）数字系统测量系统。•2．数据域测量系统的组成框图•一个典型的数据域测量系统的组成框图如图8.1所示。逻辑分析数字信号源被测数字系统特征分析•时序参数测量•图8.1数据域测量系统的组成•（1）数字信号源•（2）特征分析•（3）逻辑分析•（4）时序参数测量8.2数据域测量仪器的使用•8.2.1宽带示波器•8.2.2逻辑笔•1．逻辑笔的外形及电路框图•逻辑笔是在数字域检测中方便实用的工具。它的外形像一支电工用的试电笔，能方便地探测数字电路中各点的逻辑状态。常见逻辑笔的外形如图8.2所示。•图8.2逻辑

5、笔的外形•逻辑笔电路的组成框图如图8.3所示。•图8.3逻辑笔电路组成框图•2.逻辑笔的逻辑状态与响应关系•3.逻辑笔的功能特点•（1）逻辑笔具有记忆功能•（2）逻辑笔有选通脉冲输出。8.2.3.逻辑夹•逻辑夹电路的组成框图如图8.4所示，图中只画出了一路的情况。•图8.4逻辑夹电路的组成框图8.2.4逻辑信号发生器•1．逻辑信号发生器的组成框图•逻辑信号发生器的组成框图如图8.5所示。分配器内部时钟和分离电路起/停产生...外部时钟起/停分频器mn1格式输出通道0存储器多路化器放大器..器......地序列....址.寄存计.器数

6、.器mn1格式输出通道K存储器多路化器放大器器•图8.6逻辑信号发生器结构图•2．逻辑信号发生器的功能•逻辑信号发生器的功能主要有：•（1）为数字系统的测量提供输入激励信号。•（2）产生图形宽度可编程的并行和串行数据图形。•（3）产生输出电平和数据速率可编程的任意波形。•（4）产生可由选通信号和时钟信号控制的预先规定的数据流。•3．逻辑信号发生器的使用8.3逻辑分析仪•8.3.1逻辑分析仪的种类•1.逻辑分析仪的发展•2.逻辑分析仪的类型8.3.2逻辑分析仪的特点与组成框图•1．逻辑分析仪的特点•（1）输入通道多•（2）数据捕获能力

7、强，具有多种灵活的触发方式•（3）具有较大的存储深度，可以观察单次或非周期性信号•（4）显示方式丰富•（5）能够捕捉并显示来自系统内部的噪声和外部干扰引起的“毛刺”等。•2．逻辑分析仪的组成框图外时钟时钟选择内时钟比较数据显示信号取样器存储控制CRT器触发门限电平设定产生数据捕获数据显图8.6逻辑分析仪的组示成框图通道1通道8取样脉冲100….1100….1000….1000….0000….0000….0100….0100….1100….0100….0取样输出数据流图8.7逻辑分析仪的取样过程图8.3.3逻辑分析仪的触发•1.逻辑状

8、态分析仪的基本触发方式•（1）始端触发跟踪开始数据流触发字数据窗口图8.8触发开始跟踪（2）终端触发跟踪结束数据流数据窗口触发字图8.9触发终止跟踪•（3）延迟触发延迟数触发字延迟数跟踪开始跟踪结束触发字数据流数据流数据窗口数据窗口(