[科普中国]-峰值检验

峰值检验是数字存储示波器的重要技术之一, 用来实现波形毛刺的捕捉, 包络显示和限制混叠3个功能。

背景 峰值检验是示波表中数据采集方式之一, 这种技术起源于存储深度不能满足捕获毛刺的需要。如果用模拟示波器去观察, 只有当毛刺信号是重复性的并且和主信号同步时, 才能看到毛刺信号1。由于毛刺源于其他电路系统, 所以这些毛刺只是偶尔发生, 并且和主信号不同步。正常采样方式时, 要捕捉窄的毛刺, 示波表必须将收集到的全部采样数据存储到示波表中, 对于快速扫描, 单次触发就涉及到几千个数据, 而慢速的扫描则需要更大的存储器。峰值检测不像正常采样那样给出一个详细的完整波形显示, 而是以最高的采样率捕捉信号, 简单地忽略某些采样, 只记录发生在每个采样间隔期间内的最大最小的峰值, 这样就不用增加存储深度, 还可以捕捉毛刺或偶发事件。峰值检测是数字示波表的重要技术之一, 主要用来实现波形的毛刺捕捉, 包络的显示以及限制混叠。方法峰值检验分为硬件(模拟)峰值检测器和数字式峰值检测器2。

1、模拟峰值检测器是一个专门的硬件电路, 它以电容上电压的形式存储信号的峰值,它的缺点是速度比较慢, 通常只能存储宽度大于几个微秒且具有相当幅度的毛刺。

2、数字式峰值检测器围绕ADC而构成, 这时ADC将以尽可能高的采样速率连续对信号进行采样, 通过峰值检测模块筛选出最大值和最小值, 然后将峰值存储在一个专用的存储器中, 当要显示采样点的时候, 存储的峰值就作为该时刻的采样值来使用。

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所