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为何国产示波器厂家从来不愿提起波形刷新率?

没有什么是完美的,示波器也不例外。数字示波器一直有个厂家不愿提起的问题,恐怕很多老工程师也没太注意,那就是波形死区。我们通过数字示波器无法观察到波形流中所有波形,观察到的或许还不到1%。

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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。

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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%。

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图3: 50kwfms/s波形刷新率下观察的波形信息

ZLG的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T公司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。

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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。为了减少波形死区对信号分析的影响,建议在购买示波器时务必选择高波形刷新率的示波器,但我相信在未来,数字示波器定会彻底解决波形死区问题,让电子工程师看见完整波形,大家拭目以待吧!

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责任编辑:张磊