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為何提起波形刷新率就聞之色變?

發(fā)布時(shí)間:2014-11-03 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】波形死區(qū)是很多工程師聞之色變的話題。對(duì)于數(shù)字示波器而言,無(wú)法觀察到波形流中的所有波形,或者觀察到的僅有1%,這就說明,數(shù)字示波器也并不完美。

為何提起波形刷新率就聞之色變?
圖1:死區(qū)時(shí)間
 
數(shù)字示波器在工作時(shí)總會(huì)先采集數(shù)據(jù),然后再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示,有一點(diǎn)必須了解,那就是示波器數(shù)據(jù)取樣速度遠(yuǎn)快于數(shù)據(jù)處理速度,使得它不得不在數(shù)據(jù)處理期間停止取樣,這樣必然導(dǎo)致死區(qū)t2內(nèi)的所有波形因沒有采集而丟失,示波器的基本原理如圖2所示。

為何提起波形刷新率就聞之色變?
圖2:示波器原理
 
與示波器死區(qū)時(shí)間對(duì)應(yīng)的參數(shù)是示波器的波形刷新率,又叫波形捕獲率,示波器在特定時(shí)基本下的波形刷新率是可通過Trigger Out接口去測(cè)得,示波器的波形刷新率越高越好。
波形刷新率F = 1/(t1+t2) (wfms/s)

在特定時(shí)基檔位下,波形時(shí)間t1是確定的,那么波形刷新率越高,就意味著波形死區(qū)時(shí)間越短,漏掉的波形越少。例如對(duì)于T公司的MSO4054而言,它在時(shí)基為50ns/div時(shí)基下,波形刷新率可達(dá)到最高50kwfms/s,那么每秒的波形時(shí)間等于50*10*50000 = 25ms,死區(qū)時(shí)間為975ms,故而波形死區(qū)高達(dá)97.5%,用戶觀察到的有效波形僅占全部波形的2.5%。

為何提起波形刷新率就聞之色變?
圖3:50kwfms/s波形刷新率下觀察的波形信息
 
ZDS2022示波器同樣在50ns/div時(shí)基下,波形刷新率卻能達(dá)到330,000wfms/s,使每秒波形時(shí)間長(zhǎng)達(dá)231ms,約MSO4054的9.24倍。用兩臺(tái)示波器觀察同一個(gè)信號(hào),時(shí)基均調(diào)到200ns/div時(shí),ZLG的ZDS2022能更短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常,但是MSO4054卻不能。

50kwfms/s波形刷新率下觀察的波形信息
圖4:330,000wfms/s波形刷新率下觀察的波形信息
 
如今,仍然有許多工程師還繼續(xù)用模擬示波器,因?yàn)槟M示波器不會(huì)存在波形死區(qū),卻也存在其他的不足,比如無(wú)法做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,無(wú)法記錄等,這也是模擬示波器用戶越來(lái)越少的原因。

建議購(gòu)買示波器時(shí),要選擇高波形刷新率的示波器,這樣才能避免博取死刑對(duì)信號(hào)分析的影響。相信隨著科學(xué)的發(fā)展,波形死區(qū)不是難題。

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