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为何提起波形刷新率就闻之色变?

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为何提起波形刷新率就闻之色变?
图1:死区时间
 

数字示波器在工作时总会先采集数据,然后再对这些数据进行处理和显示,有一点必须了解,那就是示波器数据取样速度远快于数据处理速度,使得它不得不在数据处理期间停止取样,这样必然导致死区t2内的所有波形因没有采集而丢失,示波器的基本原理如图2所示。

为何提起波形刷新率就闻之色变?
图2:示波器原理
 

与示波器死区时间对应的参数是示波器的波形刷新率,又叫波形捕获率,示波器在特定时基本下的波形刷新率是可通过Trigger Out接口去测得,示波器的波形刷新率越高越好。
波形刷新率F = 1/(t1+t2) (wfms/s)

在特定时基档位下,波形时间t1是确定的,那么波形刷新率越高,就意味着波形死区时间越短,漏掉的波形越少。例如对于T公司的MSO4054而言,它在时基为50ns/div时基下,波形刷新率可达到最高50kwfms/s,那么每秒的波形时间等于50*10*50000 = 25ms,死区时间为975ms,故而波形死区高达97.5%,用户观察到的有效波形仅占全部波形的2.5%。

为何提起波形刷新率就闻之色变?
图3:50kwfms/s波形刷新率下观察的波形信息
 

ZDS2022示波器同样在50ns/div时基下,波形刷新率却能达到330,000wfms/s,使每秒波形时间长达231ms,约MSO4054的9.24倍。用两台示波器观察同一个信号,时基均调到200ns/div时,ZLG的ZDS2022能更短时间内发现信号异常,但是MSO4054却不能。

50kwfms/s波形刷新率下观察的波形信息
图4:330,000wfms/s波形刷新率下观察的波形信息
 

如今,仍然有许多工程师还继续用模拟示波器,因为模拟示波器不会存在波形死区,却也存在其他的不足,比如无法做数据统计分析,无法记录等,这也是模拟示波器用户越来越少的原因。

建议购买示波器时,要选择高波形刷新率的示波器,这样才能避免博取死刑对信号分析的影响。相信随着科学的发展,波形死区不是难题。

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