如果一段信號每隔8小時中故障若干次,，但故障的位置和次數(shù)全都隨機,。你覺得,，這種信號要怎么抓,？
針對空閑時間較長的脈沖信號、高頻的串行總線信號,、小概率的猝發(fā)或毛刺信號,，如何做到既可以長時間監(jiān)控，又可高采樣率捕獲呢,？本文結(jié)合測試時長8小時振動試驗,，捕獲小概率失效區(qū)信號的案例，對示波器分段存儲的應(yīng)用進行探討,。
一,、8小時振蕩檢測試驗
以振動試驗的連接器測試為例，整個過程中,，監(jiān)測連接器可能出現(xiàn)次失效區(qū)的次數(shù),，進而檢測產(chǎn)品是否合格。
測試需求：
整個振動試驗時長8個小時,，在整個過程中連接器可能會出現(xiàn)0~幾十次失效區(qū),，時長是300ns以上，幅值大小不確定（正常情況下電平為1V）,。
測試難點：
1,、震動試驗時長8小時，示波器基于大時基錄波難以實現(xiàn),，并且采樣率也不夠,；
2、振動實驗室噪聲干擾較大,，失效時的尖峰波形和雜波混雜在一起,，不易測試失效區(qū)信號。
圖1 測試波形
針對上述測試難題,，示波器的分段存儲功能提供了良好的解決方案,。
首先，根據(jù)異常信號的特征,，設(shè)置好示波器捕獲觸發(fā)條件（包括觸發(fā)電平,、觸發(fā)方式、時基,、分段存儲,，分段段數(shù)等），進行8個小時的振動試驗監(jiān)測,，捕獲異常情況如下圖：
圖2異常捕獲
圖3分段存儲
如上圖3所示,，在長達8個小時的測試周期中，共捕獲了106段異常波形,，上圖為第9段和第13段的失效區(qū)異常情況及信號特征,，當(dāng)前采樣率仍為4GSa/s。
也就是說,，分段存儲可以解決你守著示波器的問題,！
二、什么是分段存儲
分段存儲在采集過程中進行多次觸發(fā),，對每次觸發(fā)采樣得到的數(shù)據(jù)存放到將存儲空間分成的一段一段小的存儲中,。示波器觸發(fā)一次填充一個段，段與段之間的空閑信號或信號不感興趣的部分沒有被采集和存儲,。
原理如下圖所示：總的存儲深度分為n段,，第1段用于顯示，第2段開始存儲,，也就是當(dāng)發(fā)生第一次觸發(fā)時采集的數(shù)據(jù)存儲到第2段存儲空間中,，當(dāng)?shù)?段存儲空間存儲滿之后，結(jié)束第一次觸發(fā),，等待第二次觸發(fā)的到來,，觸發(fā)后把數(shù)據(jù)存儲到第3段存儲空間中，以此類推,。
圖4分段存儲結(jié)構(gòu)圖
如果示波器總的存儲深度為512Mpts,，段數(shù)分配計算公式如下：
N=512*1024*1024/【當(dāng)前存儲容量向2^n次冪取整】-1。
三,、分段存儲如何設(shè)置,？
如果示波器最大存儲為512Mpts,，在保持4GSa/s采樣率的情況下，支持分段存儲范圍：1~524287段,。
點擊【Seg】,，通過調(diào)節(jié)時基檔位，在560Kpts存儲深度的狀態(tài)下,，將分成255段進行存儲和采集,，如下圖5：
圖5 分段存儲設(shè)置
設(shè)置觸發(fā)方式為【普通】，將觸發(fā)電平調(diào)到合適的位置,，等待小概率異常信號到來,。
圖6 觸發(fā)方式設(shè)置
通過手指觸碰探頭，可模擬小概率異常信號的發(fā)生,，等分段存儲完成,，點擊【Stop】，點擊【當(dāng)前段】可通過旋轉(zhuǎn)旋鈕A/B查看所有分段存儲情況,，如圖為第45段存儲的波形,。
圖7 分段存儲結(jié)果
四、分段存儲的應(yīng)用場合
1,、低占空比脈沖或猝發(fā)信號——信號與信號之間有較長的空閑時間,，很多情況下，即使有較大的存儲,，通過降低采樣率的方式也很難達到想要的采集時長,，而分段存儲可以很好的完成。
圖8低占空比脈沖信號
2,、串行總線分析——串行總線以數(shù)據(jù)包的方式進行傳輸,，包與包之間空閑時間會占用示波器寶貴的存儲資源，采用分段存儲,，示波器可以只采集數(shù)據(jù)包,，空閑時間不采樣。在保持較高采樣率下,，還可以采集較多的數(shù)椐包,，方便解碼分析。
圖9總線分析
分段存儲功能主要解決了小概率異常信號的長時間監(jiān)控,，同時又保持高采樣率的問題,。對于有限的存儲而言，若想采樣更長時間的波形,，只能降低采樣率,，即使降低采樣率，也不能滿足采樣時間長度的要求,，而通過分段存儲,，將存儲分成若干段,，對段與段之間的空閑信號不觸發(fā)采樣，進而保持高采樣率,，也就是不丟失信號細(xì)節(jié)信息的同時長時間采集感興趣的信號,。