高精度數字示波器主要由測量控制和顯示輸出兩部分組成。輸入信號在測量電路前端，經由信號變換電路處理成各次級單元能處理的等效信號，主要是由比較電路處理輸出正方波和峰-峰值為2.5V的等效運算放大輸出信號。方波信號作為記數脈沖，觸發可編程邏輯器件CPLD來實現頻率值的測量。同時，經運算放大器輸出的信號輸入至采樣保持器，由主控制器DSP向其相關引腳發出鎖存信號來實現對待測信號的采樣和鎖存輸出的功能切換。
當控制端置“1”時為鎖存輸出，這時，輸出的信號可供A／D轉換器件進行數據采集；置“0”時實現對信號的采集。A/D采集回來的數據送給DSP，再由DSP先把外部數據存儲在外部存儲器中，然后進行分析，最后，把經過處理的數據通過RS422標準接口以數據包的形式發送給液晶顯示器顯示輸出。
高精度數字示波器的實現方法：
高清晰度和高分辨率是各個示波器制造商用于定義8位以上垂直分辨率的可互換術語，這些術語本身并沒有揭示為獲得更高分辨率所采用的底層技術，以及與其相關的任何缺點或所用方法的整體質量。實際上，他們有時會使用具有誤導性的方式混淆示波器的實際性能。
示波器中的高分辨率是通過低噪聲高分辨率硬件、軟件后處理技術或二者的某種組合獲得的，對于各種設計方法有兩個不可分割的規則：
1、當使用等效的軟件后處理技術來進一步改善硬件噪聲和分辨率時，高分辨率硬件總是會獲得更好的噪聲性能和更高的有效位數。
2、如果帶寬和采樣率要保持在高規格下，要獲得更低的噪聲和更高的有效位數，則軟件后處理技術不能取代高分辨率硬件。
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