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示波器實操視頻之82:兩路同頻信號的對比引出的波形刷新率問題

2015-10-10

  致遠電子微信公眾號在前幾天推出了一篇《上帝有話說》的文章,它是青島澳邦量器的一位許工的親筆之作!他本來是想用ZDS2022示波器對兩個同頻信號做一個測試對比,可是在測試過程中,卻發現了另外一個問題,到底是什么問題呢?又是為何讓他感慨到想親自寫一篇文章出來呢?這究竟是怎么回事呢?本期視頻將為您揭曉。

  他本來是想用ZDS2022示波器對兩個同頻信號做一個測試對比,可是在測試過程中,發現只有一路信號穩定顯示,而另一路信號卻看不出波形的狀態。于是許工就非常困惑,這到底是怎么回事呢?于是在我們新建的微信交流群中冒泡提問,經微信群組中研發同事的專業解答后,我們可以得知,示波器在工作時只能選擇一路信號進行觸發。如果兩路信號的相位不相干,且一路相對于另外一路是不穩定的,就會出現許工描述的現象。

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  為了探個究竟,許工在微信中告訴我們,他又找來T公司的示波器進行對比測量。由于手頭沒有許工用的DPO2024B示波器,這里用MSO4054示波器進行演示。許工的測試對象是兩個10M的晶振,此時我們輸入的信號是ZDS2022示波器演示板上27M的晶振信號。

  事實上,對于高頻信號,基本的操作設置是正確測量的前提。首先,探頭的衰減比應設為X10擋,當然示波器探頭比率也要對應設置為10X,這樣示波器屏幕上的測量顯示結果才是正確的。由于此時測量信號的頻率為27M,故需將帶寬限制關閉。為了提高信號保真度,還應使用ZDS2022示波器探頭標配的接地彈簧代替接地鱷魚夾就近接地。

  兩臺示波器的輸入信號都是一樣的,為什么兩臺示波器屏幕上顯示的波形不一樣呢?這顯然就跟儀器有關系了,ZDS2022示波器顯示的波形顯然更加細膩。這是怎么回事呢?

  示波器有一個很重要的指標就是波形刷新率。波形刷新率指的是每秒鐘波形刷新的次數。ZDS2022示波器具有高達33萬次/每秒的刷新率,刷新率的高低直接決定了示波器捕獲微小、異常信號的能力。事實上,示波器從采集信號到屏幕上顯示信號波形的過程,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采樣量化轉變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。一個捕獲周期完成后就會進入到下一個捕獲周期。

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  捕獲周期的倒數就是波形刷新率,波形刷新率=1/(采樣時間+死區時間)。其中采樣時間由示波器屏幕的采樣窗格決定,即采樣時間是固定的。而死區時間則由示波器的處理能力決定。刷新率很低的示波器,死區時間很大,捕獲到異常波形的概率就會降低,每秒鐘波形刷新的次數很低。所以波形線條就會很明顯,ZDS2022示波器刷新率高,波形線條就會重疊,所以看起來就更加細膩。


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