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淺談示波器的刷新率和波形捕獲率測量

2020年02月05日 16:18 ? 次閱讀
含羞草 ,看到示波器的刷新率標稱,可能會很好奇,想知道能否測出來。相對于采樣率、深度等由硬件特性決定的指標,刷新率完全是由處理器處理方式決定的,合理的數據處理方式可以得到更高的刷新率,接下來我們就手把手教大家示波器的刷新率,感興趣的朋友可以拿起手中的示波器測一下。

含羞草 首先我們先來了解下示波器刷新率(也叫波形捕獲率)的概念。

波形捕獲率概念

含羞草 波形捕獲率是個什么概念呢?波形捕獲率是相對于數字示波器來說的。數字示波器采樣、處理數據、把數據在屏幕上顯示出來都是需要時間的。我們也可以這樣理解,示波器會眨眼睛。它們會每秒睜開眼睛多少次,來捕獲信號,其間則會閉上眼睛去處理數據,把數據顯示到屏幕上。

處理數據和把數據在屏幕上顯示出來這段時間稱為死區時間。

死區時間內示波器不采樣數據,是探測不到信號發生的變化的,所以實際上不是所有波形我們都能在屏幕上看到,我們看到的波形其實是被死區時間分隔成一段一段的,因此就有了波形捕獲率一說。

有的人可能會覺得好奇,示波器的屏幕刷新一般只有幾十赫茲,每秒只能刷新幾十張圖片,這么多波形屏幕可以顯示的過來嗎?事實上,示波器里面還有波形器,如下圖所示,波形合成器會將多幀波形合成一張圖片,屏幕每秒雖然只刷新了幾十張圖片,但是每張圖片里包含成千上萬幀波形,所以波形刷新率再高屏幕都是可以顯示的過來。

準備工具

含羞草 1. 被測示波器

含羞草 2. 測量示波器

3. 信號發生器

含羞草 4. 2根BNC轉BNC線

示波器每采樣一幀波形,都會在Aux out輸出一個脈沖信號,這個Aux out通常和示波器其他BNC通道口在一起,因此我們可以測量Aux out信號來測量示波器的波形捕獲率。我們本次要測量麥科信STO1104C示波器的波形捕獲率。

我們用一根BNC轉BNC線將信號發生器輸入到被測示波器的通道一口,用另一根BNC轉BNC線鏈接被測示波器的Aux out接口和測量示波器的通道一口。

被測示波器設置

示波器標稱的波形刷新率通常是最大值,而實際上每種設置和每個水平時基檔位下波形捕獲率都不一致,我們需要找到波形捕獲率最大的那個設置。首先我們設置信號發生器生成一個2MHz的正弦波輸入到被測示波器,然后被測示波器采樣方式設置為正常,余暉設置為自動,記錄長度設置為自動,調節時基到50ns后,打開測量示波器通道一的頻率計,讀數為80KHz左右,可得被測示波器的最大波形捕獲率在8萬次每秒。

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