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示波器波形刷新率的影響因素有哪些?

示波器波形刷新率的影響因素有哪些?
波形刷新率又叫波形捕獲率,指的是每秒鐘波形刷新的次數,表示為波形數每秒(wfms/s)。事實上,示波器從采集信號到屏幕上顯示出信號波形的過程,是由若干個捕獲周期組成的。一個捕獲周期包括采樣時間和死區時間,模擬信號通過ADC采樣量化變轉為數字信號同時存儲,整個采樣存儲過程的時間稱為采樣時間。示波器必須對存儲的數據進行測量運算顯示等處理,才能開始下一次的采樣,這段時間稱為死區時間。死區時間內,示波器并沒有進行波形采集。一個捕獲周期完成就會進入下一個捕獲周期。捕獲周期的倒數就是波形刷新率,1.1中所示,波形刷新率=1/(Tacq+Tdeat)。
 
    示波器采樣過程示意
 
  示波器采樣過程示意
 
  影響波形刷新率的因素有哪些?
 
  采樣時間和死區時間
 
  5中所示,波形刷新率為Tacq(采樣時間)和Tdeat(死區時間)的倒數,其中采樣時間由示波器屏幕的采樣窗格決定,用水平時基檔位乘以水平方向格數,當水平時基確定后,采樣時間就會固定。
 
  而死區時間是由示波器的處理能力決定的,當示波器對數據處理能力不足時,就會對采集的大數據不能及時進行處理,死區時間就會變長,刷新率就會降低;當示波器對數據的處理能力很強時,死區時間就會變短,相應刷新率就會很高。因此死區時間是影響刷新率的重要因素。
 
  觸發釋抑時間
 
  增大觸發釋抑時間相當于變相地增加了死區時間,因為在釋抑期間,觸發電路封閉,觸發功能暫停,即使有滿足觸發條件的信號波形示波器也不會觸發,所以也會影響刷新率。但觸發釋抑時間并非指死區時間。
 
  當對大周期重復波形進行觸發時,由于波形中存在很多滿足觸發條件的波形點,導致觸發波形不穩定,為了得到穩定觸發的波形,我們可以設置觸發釋抑時間,使波形每次都在同一個點觸發,穩定顯示觸發波形。1.2中,可將釋抑時間設置為》200ns但《600ns的值。
 
    6  觸發釋抑時間
 
  6  觸發釋抑時間
 
  該如何計算死區時間?
 
  對刷新率有重要影響的死區時間是如何計算出來的呢?
 
  當捕捉一個脈寬在40ns~60ns的異常脈沖時,合適的水平時基檔位可設在50ns/格,此時ZDS2022示波器具有33萬次幀/秒的波形刷新率,意味著每次觸發采樣占用的總捕獲時間T=1s/330KHz=3.03us,則有效的采樣時間為50ns/divX14(ZDS2022示波器水平方向有14個格)=700ns。那么死區時間百分比為(3030-700)/3030=76.89%。
 
  捕獲相同的異常脈沖,在相同時基檔位下,若T示波器具有50K幀/秒的刷新率,則就意味著每次觸發采樣占用的總時間為,T=1S/50KHz=20us,有效的采樣時間為50ns/divX10(該示波器水平方向有10個格)=500ns,則死區時間百分比為(20000-500)/20000=97.5%。
 
  死區時間越長,捕獲到偶發信號的概率就會越低,當小概率異常波形出現在死區時間時,示波器就不會捕獲到該異常,對信號的調試會產生很大影響。
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