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為何提起波形刷新率就聞之色變?

發布時間:2014-11-03 責任編輯:echolady

【導讀】波形死區是很多工程師聞之色變的話題。對于數字示波器而言,無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:死區時間
 
數字示波器在工作時總會先采集數據,然后再對這些數據進行處理和顯示,有一點必須了解,那就是示波器數據取樣速度遠快于數據處理速度,使得它不得不在數據處理期間停止取樣,這樣必然導致死區t2內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
 
與示波器死區時間對應的參數是示波器的波形刷新率,又叫波形捕獲率,示波器在特定時基本下的波形刷新率是可通過Trigger Out接口去測得,示波器的波形刷新率越高越好。
波形刷新率F = 1/(t1+t2) (wfms/s)

在特定時基檔位下,波形時間t1是確定的,那么波形刷新率越高,就意味著波形死區時間越短,漏掉的波形越少。例如對于T公司的MSO4054而言,它在時基為50ns/div時基下,波形刷新率可達到最高50kwfms/s,那么每秒的波形時間等于50*10*50000 = 25ms,死區時間為975ms,故而波形死區高達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時基下,波形刷新率卻能達到330,000wfms/s,使每秒波形時間長達231ms,約MSO4054的9.24倍。用兩臺示波器觀察同一個信號,時基均調到200ns/div時,ZLG的ZDS2022能更短時間內發現信號異常,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用模擬示波器,因為模擬示波器不會存在波形死區,卻也存在其他的不足,比如無法做數據統計分析,無法記錄等,這也是模擬示波器用戶越來越少的原因。

建議購買示波器時,要選擇高波形刷新率的示波器,這樣才能避免博取死刑對信號分析的影響。相信隨著科學的發展,波形死區不是難題。

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