《数据域测量》PPT课件

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1、面向21世纪高职高专系列教材《电子测量实训教程》第2版电子教案主编肖晓萍机械工业出版社目录第1章绪论第2章误差分析和测量数据处理第3章常用电子测量仪器第4章示波测试和测量技术第5章电路元器件参数的测量第6章电子电路参数的测量第7章频域测量第8章数据域测量第9章自动测试系统第8章数据域测量本章要点8.1数据域测量的基本概念8.2数字信号发生器8.2.1数据流的特征8.2.2数字信号发生器的组成和技术性能指标8.3逻辑分析仪8.3.1逻辑分析仪的工作原理8.3.2逻辑分析仪的显示8.3.3逻辑分析仪的应用8.4实训8.5习题本章要点数据域测量的基本

2、概念数字信号发生器的组成、基本工作原理逻辑分析仪的组成、基本工作原理、使用及应用8.1数据域测量的基本概念时域分析是以时间为自变量，以被测信号（电压、电流、功率）为因变量进行分析。示波器是典型的时域分析仪器。频域分析是在频域内描述信号的特征。频谱分析仪是频域分析仪器。数据域分析是研究以离散时间或事件为自变量的数据流的。逻辑分析仪是数据域分析仪器。图8-1(a)、(b)、(c)为时域、频域、数据域分析的比较。专门用来检测、处理和分析数据流的仪器称为数据域测量仪器。数字信号发生器可产生数据图形和图形宽度均可编程的并行和串行数据，也可产生输出电平和数

3、据速率可编程的任意波形，以及一个由选通信号和时钟信号来控制的预选规定的数据流。数字信号发生器是用来产生模拟数字系统功能测试和参数测试的输入激励信号。8.2数字信号发生器1．数据位格式数字信号发生器产生的数字信号有以下几种数据位格式：①不归零（NRZ，notreturntozero）格式图8-2（a）②归零（RZ，returntozero）格式图8-2（b）③归一（R1，returntoone）格式图8-2（c）④返回到互补（RC，returntocomplement）格式图8-2（d）8.2.1数据流的特征2．数据序列指数据流的序列，它由序列器

4、控制。一般数字信号发生器可产生如图8-3的三种主要的数据序列。第一种序列如图8-3(a)所示，是一个循环序列。第二种序列如图8-3(b)所示，可以将存储在存储器中一个地址上的第二个数据块按规定的次数输出。第三种序列如图8-3(c)所示，在这种工作方式下，数字信号发生器可通过外部输入信号的控制来改变数据序列。3．伪随机序列在某些应用场合，如数字通信系统中，数据通道传输的数据流是不能在实际操作中预先设置的，对这种系统最好的测试方法是用随机数据来激励。数字信号发生器能提供一个伪随机二进制序列（PRBS，Pseudo-RandomBinarySeque

5、nce）。PRBS数据流是一种确定的、周期非常长的数据位序列。对被测系统而言在其周期内是一个电平高和低的位随机串，PRBS的随机特性取决于周期的长度，即周期越长，随机特性越好。图8-41.数字信号发生器的组成数字信号发生器由主机和多个模块组成，如图8-5所示。主机包括机箱、中央处理单元、电源、信号处理单元（时钟和启动/停止信号发生器）和人机接口。2.数字信号发生器的技术性能指标（1）通道数描述测量能力的一个重要技术指标。通道数越多，同时进行测试的数据位数就越多。通常采用模块式结构（一般每个模块有4~16个通道）来适应不同应用的需要。8.2.2数

6、字信号发生器的组成和技术性能指标（2）最大数据速率表示可产生数据的最高速率。数据速率即每秒钟传输数据的比特数（bps），数据速率必须满足被测对象的要求。通用的数字信号发生器的数据速率大都在100MHz左右，对于军用通信的高速系统，必须提供622Mbps或1.25Gbps的标准速率。（3）存储深度表征数字信号发生器存储数据位的大小。大多数应用只需要数百至数千位的数据存储器深度。（4）输出放大器高速数字信号发生器的每一个数据通道都具有一个50Ω源阻抗的放大器，以适用于高速50Ω环境。（5）偏移和延迟能力偏移是相对于数字信号发生器内部参考时钟。（6）

7、抖动“抖动”是在一个时钟信号或数据流中，数据位边沿位置的不确定性。对于时钟信号，抖动是用一个时钟“周期”为单位来测量和规定的。抖动是由于噪声和文叉耦合所造成的轻微时钟周期变化在电路中产生的一种信号。用正时钟沿触发示波器可以测量周期抖动，并显示同一信号的下一个正沿。抖动一般常用均方根值（rms）来规定的，可用取样示波器来自动的测量。（7）特殊的PRBS特性在一个2n-1的PRBS数据流中，一定存在一个具有最大长度为n-1的“0”位序列。例如，一个27-1的PRBS在一个不中断的序列中，最多有6个“0”位。为了测试一个系统，需要一个确定的边沿数，以

8、便工作得更好。某些数字信号发生器还可以改变“标志密度”，即在PRBS中“1”位的个数，通常，近似等于“0”位的个数。这可以通过两个不同相位的PRRS序