一、存儲深度的定義與核心作用

1. 定義：
   存儲深度 = 采樣率 × 記錄時間，表示示波器單次采集可存儲的采樣點數(shù)量。
   • 示例：存儲深度 = 1 Mpts（100萬點），采樣率 = 1 GSa/s，則最大記錄時間 = 1 μs。
2. 核心作用：
   • 高采樣率：需要更大存儲深度以記錄長時間信號。
   • 長時間記錄：需降低采樣率或增加存儲深度以避免數(shù)據(jù)截斷。

二、存儲深度的設置步驟

1. 菜單路徑

• 常見品牌操作：
  • Keysight/Agilent：Utility → Setup → Acquisition → Record Length。
  • Tektronix：Acquire → Record Length。
  • Rigol：Storage → Record Length。
• 快捷鍵：部分型號支持通過物理按鍵快速調整（如“Record Length”鍵）。

2. 設置范圍

• 典型范圍：100 pts - 1 Gpts（部分高端型號可達2 Gpts）。
• 默認值：通常為10 kpts - 1 Mpts，需根據(jù)需求手動調整。

3. 自動化設置

• 自動模式：選擇“Auto”或“Max”，示波器根據(jù)時基自動調整存儲深度。
• 手動模式：直接輸入具體點數(shù)（如500 kpts）或選擇預設檔位（如128 kpts、1 Mpts）。

三、存儲深度與關鍵參數(shù)的協(xié)同關系

1. 存儲深度 vs. 采樣率

• 公式：

• 示例：

  
  

  存儲深度	采樣率	記錄時間
  1 Mpts	1 GSa/s	1 μs
  1 Mpts	100 MSa/s	10 μs
  1 Mpts	10 MSa/s	100 μs

  
  

2. 存儲深度 vs. 時基

• 影響：
  • 小時基（高采樣率）：需更大存儲深度以記錄完整信號。
  • 大時基（低采樣率）：可減少存儲深度需求。
• 示例：
  • 觀察100 MHz信號（周期10 ns），時基設為10 ns/div，需至少100 pts/div的存儲深度。
  • 觀察1 Hz信號（周期1秒），時基設為100 ms/div，1 Mpts存儲深度可記錄10秒信號。

3. 存儲深度 vs. 波形刷新率

• 影響：
  • 增大存儲深度會降低波形刷新率（Waveform Update Rate），影響實時性。
  • 解決方案：
    • 使用分段存儲（Segmented Memory）模式，僅記錄觸發(fā)事件前后的數(shù)據(jù)。
    • 降低存儲深度或提高觸發(fā)速率以優(yōu)化刷新率。

四、存儲深度的優(yōu)化策略

1. 根據(jù)信號特性選擇

• 高頻信號（>10 MHz）：
  • 存儲深度 ≥ 1 Mpts，確保高采樣率下記錄完整周期。
• 低頻信號（<1 kHz）：
  • 存儲深度可設為10 kpts - 100 kpts，減少數(shù)據(jù)冗余。
• 瞬態(tài)信號（如脈沖、毛刺）：
  • 使用分段存儲模式，設置預觸發(fā)深度（Pre-trigger Depth）以捕捉事件前兆。

2. 平衡存儲深度與性能

• 存儲深度優(yōu)先：
  • 需長時間記錄或高精度分析時，優(yōu)先增加存儲深度。
• 刷新率優(yōu)先：
  • 需實時觀察信號動態(tài)變化時，優(yōu)先降低存儲深度或使用平均模式（Average Mode）。

3. 硬件升級建議

• 低端示波器（存儲深度 < 1 Mpts）：
  • 升級至中高端型號（如Keysight DSOX3000T系列，存儲深度可達4 Mpts）。
• 高端示波器（存儲深度 > 1 Gpts）：
  • 確保主機內(nèi)存（RAM）和固態(tài)硬盤（SSD）容量充足，避免數(shù)據(jù)溢出。

五、存儲深度設置的實用技巧

1. 分段存儲模式：
   • 應用場景：捕捉偶發(fā)事件（如串擾、過沖）。
   • 設置方法：
     • 啟用分段存儲，設置段數(shù)（如1000段）和段長度（如10 kpts）。
     • 調整觸發(fā)條件（如邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)）以精準捕捉事件。
2. 預觸發(fā)深度調整：
   • 作用：記錄觸發(fā)事件前的信號，便于分析事件起因。
   • 設置方法：
     • 在分段存儲或單次觸發(fā)模式下，設置預觸發(fā)深度為總存儲深度的10%-50%。
3. 數(shù)據(jù)導出優(yōu)化：
   • 大存儲深度數(shù)據(jù)導出：
     • 使用USB 3.0或LAN接口，分塊導出數(shù)據(jù)以避免傳輸中斷。
     • 選擇CSV或二進制格式（如.bin）以減少文件大小。

六、常見問題與解決方案

七、結論

• 核心原則：
  存儲深度的設置需根據(jù)信號特性（頻率、持續(xù)時間、觸發(fā)需求）和測量目標（細節(jié)分析、長時間記錄）進行優(yōu)化。
• 實踐建議：
  1. 明確需求：確定需要記錄的信號時長和精度。
  2. 計算參數(shù)：根據(jù)公式計算所需的存儲深度和采樣率。
  3. 驗證效果：通過實際測試驗證波形顯示是否滿足需求，必要時調整存儲深度或使用分段存儲模式。

八、示例：高速串行總線信號分析

• 需求：分析PCIe 4.0信號（數(shù)據(jù)速率16 GT/s），捕捉眼圖抖動和誤碼。
• 存儲深度設置：
  • 存儲深度 ≥ 10 Mpts，采樣率 ≥ 32 GSa/s，記錄時間 ≥ 312.5 ns（單個UI單位間隔）。
  • 使用分段存儲模式，設置段數(shù) = 1000，段長度 = 10 Mpts，預觸發(fā)深度 = 2 Mpts。
• 優(yōu)化效果：
  • 高存儲深度確保記錄完整眼圖，分段存儲避免數(shù)據(jù)溢出，預觸發(fā)深度捕捉信號前兆。

通過合理設置存儲深度，可顯著提升信號分析的準確性和效率。