如何讓示波器抓到低概率的異常信號,在調試中一覽無餘?
發布時間:2015-12-21 責任編輯:susan
【導讀】有這樣一個常見的問題:做zuo好hao了le的de電dian路lu板ban在zai調tiao試shi過guo程cheng中zhong沒mei有you發fa現xian任ren何he異yi常chang,卻que在zai使shi用yong不bu久jiu後hou發fa現xian各ge種zhong問wen題ti或huo故gu障zhang。最zui主zhu要yao的de原yuan因yin是shi異yi常chang信xin號hao在zai調tiao試shi過guo程cheng中zhong沒mei有you正zheng確que抓zhua出chu,導dao致zhi錯cuo誤wu的de測ce量liang結jie果guo。那na麼me如ru何he使shi異yi常chang信xin號hao在zai調tiao試shi中zhong一yi覽lan無wu餘yu呢ne?其qi實shi這zhe考kao驗yan的de就jiu是shi示波器的波形刷新率。
波形刷新率,即波形捕獲率,指的是每秒捕獲的波形次數,表示為波形每秒(wfms/s)。
事實上,示波器從采集信號到屏幕上顯示波形的過程由若幹個捕獲周期組成。
一個捕獲周期由采樣時間和死區時間組成。
采樣時間指的是模擬信號轉化為數字信號並存儲的過程。
死區時間指的是示波器對采樣存儲回來的數字信號進行測量運算,顯示等處理的過程。其中死區時間內示波器不進行采集。
由此可知,死區時間的大小將影響捕獲周期的長短進而影響波形刷新率的高低。如下圖所示:

圖1不同刷新率對死區時間的影響
從cong圖tu中zhong可ke知zhi,波bo形xing刷shua新xin率lv更geng高gao的de示shi波bo器qi,擁yong有you更geng短duan的de死si區qu時shi間jian,也ye就jiu有you著zhe更geng高gao的de幾ji率lv捕bu獲huo到dao波bo形xing中zhong低di概gai率lv的de異yi常chang信xin號hao。而er低di刷shua新xin率lv示shi波bo器qi由you於yu死si區qu時shi間jian較jiao長chang,對dui於yu低di概gai率lv的de異yi常chang信xin號hao需xu要yao很hen長chang的de時shi間jian才cai能neng捕bu獲huo。這zhe就jiu是shi有you些xie時shi候hou電dian路lu明ming明ming有you故gu障zhang而er示shi波bo器qi上shang的de波bo形xing卻que看kan似si完wan全quan正zheng常chang的de原yuan因yin。我wo們men可ke以yi看kan一yi個ge比bi較jiao圖tu,如ru下xia所suo示shi:

(圖2: 5k wfms/s的帶毛刺的信號圖)

(圖3: 330k wfms/s的帶毛刺的信號圖)
conglianggedongtaibijiaotujiukeyihenqingxidekanchugaoboxingshuaxinlvdeyoushi,suoyiyonghuzaigoumaishiboqideshihou,boxingshuaxinlvshininbixuyaokaolvdeyigezhongyaoyinsu,zaiyidingdetiaojianxia,boxingshuaxinlvyuegaojiuyuehao,tebieshizuoxinhaowanzhengxingfenxishi,ruguoyichangxinhaomeiyoubuhuochulaijianghuiyingxiangnindeceshijieguo。ZDS2000係列示波器最大可達330kwfms/s波形刷新率,同檔業界之最。
通過上麵對波形刷新率的了解,我們可對波形刷新率進行驗證。以ZDS2022示波器作為例子。
首先接入一個1M的方波信號,一鍵捕獲得到正常波形,點擊【Display】將顯示類型改為點顯示,將時基檔位調到50ns/div,讓全屏采滿700ns;點擊【Measure】,打開測量統計,點擊測量選項中的觸發計數器即波形每秒觸發的次數同理可測出330kwfms/s的波形刷新率。如下圖所示:

圖4 驗證示波器的最大波形刷新率
波形刷新率與時基有關,不同型號的示波器測出最大波形刷新率的時基不同。比如測量T公司的DPO2000係列手冊標稱擁有最大5.5kwfms/s的波形刷新率,驗證最大波形刷新率時將時基調為200ns/div。
綜上所述,您對示波器的波形刷新率應該有了一定的認識,周立功致遠電子的ZDS2000係列示波器采用大規模的FPGA技術,全硬件加速並行處理,創造波形刷新率新高,最高可達33萬次每秒的波形刷新率,遠高於同行同檔產品,死區時間更短,可更大概率捕獲異常信號。
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