利用DS6000波形录制功能加速调试

　　背景

　　得益于数字技术和集成电路技术的高速发展，数字示波器凭借其强大的测试能力、稳定的性能和更快捷的数据处理方式在科研生产中得到了越来越广泛的应用。通过示波器观察电路关键节点的信号波形可以直观地检查线路工作是否正常，从而验证设计是否恰当，这对提高设计或产品的可靠性极有帮助。对信号波形的正确分析判断不仅依赖于示波器的性能，还取决于工程师的测试方法和经验。然而在某些情况下，由于受到测试条件或环境的影响，测试方法会变得非常有限，此时测试仪器性能的重要性就会凸现出来。随着示波器技术的不断发展，现代数字示波器不仅能够保证带宽、采样率、存储深度等基本指标的优越性能，还能够提供多种便捷的创新功能，从而极大地提高工程师的工作效率，加速调试进度。

　　RIGOL DS6000系列示波器拥有5GSa/s采样率、最高1GHz带宽以及高达140M采样点的存储深度，其波形刷新率最高可以达到每秒18万帧以上。深存储使得用户可以在很长的时间范围内观察到足够多的波形细节，而高刷新率可以保证示波器捕捉到概率极低的偶发异常事件，从而为用户的调试验证提供有力的支持。然而，只要是对数字存储示波器原理有一定了解的读者都会明白，存储深度和刷新率是一组相互制约的关系。一般而言，在死区时间一定的条件下，存储深度越深则波形采集时间越长，从而导致波形刷新率越低;反过来波形刷新率越高则要求波形采集时间越短，因此存储深度也就越小。DS6000系列示波器利用UltraVision提供的实时波形录制及回放技术，为用户提供了同时利用深存储和高刷新率两方面技术优势的测试平台，带来了全新的测量体验。

　　波形录制功能

　　DS6000系列示波器的实时波形录制及回放功能建立在UltraVision高效的内存管理机制基础上。该机制将示波器内存平均划分为若干个部分，每个部分称之为一帧，而且每一帧的大小能够根据用户选择的时基以及其他条件自适应地变化。当DS6000运行时，UltraVision会将采集到的波形依次在内存中循环往复地保存下来。在任何时候用户都可以通过数据分析导航旋钮WaveFinder回溯内存中的历史波形。可回溯波形的数量最大可达到18万帧。得益于UltraVision的强大性能，波形录制功能并不会对波形刷新率产生影响。

　　DS6000系列示波器开放了存储深度的不同设置可供用户选择，可选项包括自动、14K、140K、1.4M、14M、140M共6档(单通道)。自动是将存储深度交由UltraVision智能管理，它会根据用户选择的时基，通过特定的算法综合考虑采样率和波形刷新率等因素条件计算得到存储深度，以保证用户得到最佳的系统性能。而对于14K等5档固定存储深度选择是开放给有经验的示波器使用者以灵活地适应不同的应用场合。需要注意的是，存储深度模式会显著地影响波形录制功能中每一帧的大小，进而决定了可录制的最大帧数。

　　在实时波形录制及回放的基础上，DS6000示波器还提供了多种针对已录制波形的分析功能，包括利用Pass/Fail模板分析、基于测量结果的分析等等。通过对分析条件的适当设置能够帮助用户迅速从海量录制波形中搜索得到异常波形，并且可以使用WaveFinder旋钮在波形帧之间任意切换，以帮助用户进行对比分析。

　　使用波形录制及回放功能分析异常信号

　　如图1所示是一个带有偶发异常信号的方波信号，由于异常信号的发生概率很低，因此通过波形保持功能将其稳定显示出来。