在現代電子測試與測量領域，數字示波器已成為工程師不可或缺的工具之一。它不僅能夠捕捉和分析復雜的電子信號，還能夠提供更深入的數據分析，幫助工程師優(yōu)化設計和提高產品性能。在這一過程中，存儲深度(memory depth)扮演著至關重要的角色。本文將深入探討存儲深度的概念、它與采樣率和波形記錄時長的關系，以及如何使用麥科信(Micsig)的示波器通過分段存儲技術提高存儲深度的利用率，確保信號的完整性和準確性。

存儲深度(memory depth)同時也叫記錄長度(record depth)，一般指標寫作比如360Mpts，代表有三億六千萬個采樣點(pts=points)。存儲深度是數字示波器才有的概念，模擬示波器是不存在這個參數的。被測信號經過前端放大器，再經過模數轉換器，通過觸發(fā)系統(tǒng)將采集到的信號存入存儲器中，最后對這些數據進行處理顯示在屏幕上。這個過程中存儲器的容量就是表現數字示波器存儲深度大小的物理介質。

一個高存儲深度的示波器能夠在不降低采樣率的情況下，長時間記錄波形，這對于分析復雜的信號模式至關重要。然而，存儲深度并非孤立存在，它與采樣率和波形記錄時長緊密相關，三者之間的關系可以通過簡單的公式來表達：采樣率 = 存儲深度 ÷ 波形記錄時長。這意味著，為了在長時間內保持高采樣率，示波器必須具備足夠的存儲深度。

I2C總線實測演示

上圖是麥科信(Micsig)12位高分辨率示波器MHO3-5004測量的一個I2C總線信號，展開波形可以看到信號是一個一個的脈沖。

我們將示波器的時基改為2秒，一屏幕是12格，相當于記錄24秒的波形。示波器的存儲深度是360Mpts，此時的采樣率是15MSa/s(下圖左側圖)。采集完后展開，可以看到信號依然是方波。

我們將時基改為10ms，將存儲深度改為36kpts，此時的采樣率是300kSa/s(上圖右側圖)。我們暫停展開觀察波形，可以看到原來的方波已經完全失真。原因就是存儲深度的降低，導致了采樣率的降低。因此，擁有大存儲深度的示波器，可以保證我們即使長時間記錄信號，信號依然不會失真。

那除此以外，有沒有別的辦法可以保證信號不失真，又能記錄比較長的一段信號呢?

分段存儲提高存儲深度利用率

我們還是來看這個I2C總線信號，注意到實際信號有很大一部分時間采集的其實都是無用信息。我們真正需要看的信號只是整個周期的一小段。那么我們是不是可以讓麥科信(Micsig)示波器只記錄有用信息的那一段，無用信息的那段就不記錄，這樣不就可以節(jié)省大量的存儲深度，從而緩解甚至解決信號失真的問題了嗎?而這個功能，其實就是分段存儲。

從上圖注意到當前時基下，我們一共需要觀察7段信號。我們不改變存儲深度，直接打開采樣設置，選擇分段存儲，將段數設為7。然后調整時基，將示波器的畫面調整到需要觀察的信號，打開分段存儲，點擊單次觸發(fā)，示波器就會將剛才那7段信號分成一段一段地抓取出來。

可以看到，同樣的存儲深度條件下，使用分段存儲后原來信號失真的問題都不復存在了。

分段存儲可用作多次單次觸發(fā)

分段存儲除了可以提高存儲深度利用率外，還可以當做多次單次觸發(fā)來使用。比如一個偶發(fā)脈沖信號，要想捕獲多個它，我們可以將時基打大，進入滾屏，然后再將捕獲到的信號展開觀察即可，但是這樣同樣也會記錄很長一段的無用信號。

如果使用麥科信(Micsig)12位高分辨率示波器MHO3-5004的分段存儲功能就不存在這個問題，假設我們要捕獲15段這樣的信號，只需要在分段存儲處設置段數15，設置好相應的觸發(fā)方式后，點擊單次觸發(fā)即可。示波器這邊可以看到總的需要采集的段數，以及已經采集的段數。采集完后，示波器會停止，并可展示每段信號的樣子，對于捕獲多次的偶發(fā)信號，非常有用。

總結

示波器高存儲深度的顯著優(yōu)勢，就是可以幫助我們長時間記錄波形依然保有足夠的采樣率，從而保證信號不失真。而分段存儲這個功能，更是提高的存儲深度的利用率，同時可以當做多次的單次觸發(fā)來使用，非常的方便。同時麥科信(Micsig)多款示波器都擁有分段存儲功能，包括平板示波器TO2004、TO3004、ETO系列、MDO系列以及高分辨率示波器MHO3和MHO6系列。

審核編輯 黃宇