為什么你的示波器抓不到低概率的異常信號？

　　摘要：很多工程師常常會發(fā)現(xiàn)這樣的一個問題，自己做好的電路板在調(diào)試過程中沒有發(fā)現(xiàn)有任何的異常，但是卻在使用不久發(fā)現(xiàn)各種問題或者出現(xiàn)故障。其最主要的原因就是異常信號在調(diào)試過程中沒有正確抓出，導致錯誤的測量結(jié)果。那么如何讓您在調(diào)試中異常信號一覽無余呢?

　　很多工程師常常會發(fā)現(xiàn)這樣的一個問題，自己做好的電路板在調(diào)試過程中沒有發(fā)現(xiàn)有任何的異常，但是卻在使用不久發(fā)現(xiàn)各種問題或者出現(xiàn)故障。其最主要的原因就是異常信號在調(diào)試過程中沒有正確抓出，導致錯誤的測量結(jié)果。那么如何讓您在調(diào)試中異常信號一覽無余呢?這其實考驗的就是示波器的波形刷新率了。

　　波形刷新率，即波形捕獲率，指的是每秒捕獲的波形次數(shù)，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干個捕獲周期組成。

　　一個捕獲周期由采樣時間和死區(qū)時間組成。

　　采樣時間指的是模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并存儲的過程。

　　死區(qū)時間指的是示波器對采樣存儲回來的數(shù)字信號進行測量運算，顯示等處理的過程。其中死區(qū)時間內(nèi)示波器不進行采集。

　　由此可知，死區(qū)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(qū)時間的影響

　　從圖中可知，波形刷新率更高的示波器，擁有更短的死區(qū)時間，也就有著更高的幾率捕獲到波形中低概率的異常信號。而低刷新率示波器由于死區(qū)時間較長，對于低概率的異常信號需要很長的時間才能捕獲。這就是有些時候電路明明有故障而示波器上的波形卻看似完全正常的原因。我們可以看一個比較圖，如下所示：

　　(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)

　　從兩個動態(tài)比較圖就可以很清晰的看出高波形刷新率的優(yōu)勢，所以用戶在購買示波器的時候，波形刷新率是您必須要考慮的一個重要因素，在一定的條件下，波形刷新率越高就越好，特別是做信號完整性分析時，如果異常信號沒有捕獲出來將會影響您的測試結(jié)果。ZDS2000系列示波器最大可達330kwfms/s波形刷新率，同檔業(yè)界之最。

　　通過上面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(diào)到50ns/div，讓全屏采滿700ns;點擊【Measure】，打開測量統(tǒng)計，點擊測量選項中的觸發(fā)計數(shù)器即波形每秒觸發(fā)的次數(shù)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系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(diào)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系列示波器采用大規(guī)模的FPGA技術，全硬件加速并行處理，創(chuàng)造波形刷新率新高，最高可達33萬次每秒的波形刷新率，遠高于同行同檔產(chǎn)品，死區(qū)時間更短，可更大概率捕獲異常信號。