鼎阳示波器功能之数学运算

　　数学运算概述

　　运算的算子包括：加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）、恒等（y）、相反（-y）、平均值、增强分辨率、最大保持和最小保持。代数运算：（微分（d/dt）、积分（∫dt）、平方根（√）、绝对值（|y|）、符号、指数（e为底）、指数（10为底）、自然对数（ln）、常用对数（lg）和插值。频率分析（FFT），同时也支持公式编辑器自定义运算。数学运算所产生的波形用“F1”、“F2”、标记，且可通过光标进行测量或自动测量。

　　加法/减法/乘法/除法

　　在任意两个模拟通道上执行加法/减法/乘法/除法操作。信源A和信源B的值将逐点进行相应的运算，并显示结果。

　　下图是执行F1=C1+C2的例子：

　　在任意一个模拟通道上执行恒等和相反操作。信源A的值将逐点进行相应的

　　运算，并显示结果。

　　下图是执行F1=-C1的例子：

　　平均值和增强分辨率的运算方法与采集模式中的平均值和增强分辨率相同，两处的区别在于：采集模式是硬件处理，速度快，刷新率高；数学运算是软件处理，速度相对较慢，但可以结合其它算子进行复合运算。

　　最大保持和最小保持

　　最大保持和最小保持是基于多帧的统计运算，在同一个水平位置上取多帧对应的点的最大值/最小值为结果。

　　下图是最大保持的示意：

　　微分（d/dt）使用"点到点间平均斜率估计"公式求出所选源的导数。可以使用求微分测量波形的瞬间斜率。例如，运算放大器的转换速率。微分方程为：

　　其中：

　　d=微分波形。

　　y=源数据点的电压值。

　　i=数据点索引。

　　dx=点到点时间差。

　　在微分菜单中，“dx”选择范围为4~256，单位为点数。

　　注意：由于微分运算对噪声很敏感，在执行微分运算时，最好将示波器的波形获取方式设置为“平均”或“ERES”模式。

　　积分

　　积分运算是对屏幕上的波形序列求积分。积分运算菜单下设置偏移功能，为输入信号输入DC偏移校正因数。如果积分函数输入中的有DC偏移（或者出现较小的示波器偏移校正误差），均有可能导致积分函数输出沿"斜坡"上升或下降。使用DC偏移校正，有助于拉平积分波形。

　　平方根

　　平方根（√）计算所选源的平方根。当波形值为负（接地电平下方波形）时，计算结果显示为零。

　　绝对值

　　绝对值（|y|）计算所选波形的绝对值。

　　符号

　　符号运算计算波形的正负性。例如：计算sign(x)时，

　　当x>0，sign(x)=1;

　　当x=0，sign(x)=0;

　　当x<0，sign(x)=-1

　　指数

　　指数运算包括以常数e为底的指数运算ex，和以10为底的指数运算10x。例如：ex指数运算。

　　对数

　　对数运算包括对自然对数（ln）运算和常用对数（lg）运算。在进行对数运算时，当波形值为负（接地电平下方波形）时，计算结果显示为零。

　　插值

　　插值运算在相邻采样点间，按照所选内插方式和插值系数进行插点。其中内插方式可通过采样＞内插方式进行设置，插值系数可设置为：2，5，10或20。

　　频率分析

　　FFT对模拟通道的输入进行快速傅立叶变换。FFT的运算结果是输入信号的频谱，此时MATH水平轴的读数从时间变化为频率（Hz），而垂直轴的读数从伏变化为dBVrms、dBm或Vrms（或从安变化为dBArms或Arms）。

　　A.时域波形显示区域；B.频谱（FFT）波形显示区域；C.FFT参数显示区；D.对话框