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(huì )發(fā)現這樣的一個(gè)問(wèn)題，自己做好的電路板在調試過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現有任何的異常，但是卻在使用不久發(fā)現各種問(wèn)題或者出現故障。其最主要的原因就是異常信號在調試過(guò)程中沒(méi)有正確抓出，導致錯誤的測量結果。那么如何讓您在調試中異常信號一覽無(wú)余呢?

　　很多工程師常常會(huì )發(fā)現這樣的一個(gè)問(wèn)題，自己做好的電路板在調試過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現有任何的異常，但是卻在使用不久發(fā)現各種問(wèn)題或者出現故障。其最主要的原因就是異常信號在調試過(guò)程中沒(méi)有正確抓出，導致錯誤的測量結果。那么如何讓您在調試中異常信號一覽無(wú)余呢?這其實(shí)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，表示為波形每秒(wfms/s)。

　　事實(shí)上，示波器從采集信號到屏幕上顯示波形的過(guò)程由若干個(gè)捕獲周期組成。

　　一個(gè)捕獲周期由采樣時(shí)間和死區時(shí)間組成。

　　采樣時(shí)間指的是模擬信號轉化為數字信號并存儲的過(guò)程。

　　死區時(shí)間指的是示波器對采樣存儲回來(lái)的數字信號進(jìn)行測量運算，顯示等處理的過(guò)程。其中死區時(shí)間內示波器不進(jìn)行采集。

　　由此可知，死區時(shí)間的大小將影響捕獲周期的長(cháng)短進(jìn)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(shí)間的影響

　　從圖中可知，波形刷新率更高的示波器，擁有更短的死區時(shí)間，也就有著(zhù)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時(shí)間較長(cháng)，對于低概率的異常信號需要很長(cháng)的時(shí)間才能捕獲。這就是有些時(shí)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(gè)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(gè)動(dòng)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(hù)在購買(mǎi)示波器的時(shí)候，波形刷新率是您必須要考慮的一個(gè)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(shí)，如果異常信號沒(méi)有捕獲出來(lái)將會(huì )影響您的測試結果。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(guò)上面對波形刷新率的了解，我們可對波形刷新率進(jìn)行驗證。以ZDS2022示波器作為例子。

　　首先接入一個(gè)1M的方波信號，一鍵捕獲得到正常波形，點(diǎn)擊【Display】將顯示類(lèi)型改為點(diǎn)顯示，將時(shí)基檔位調到50ns/div，讓全屏采滿(mǎn)700ns;點(diǎn)擊【Measure】，打開(kāi)測量統計，點(diǎn)擊測量選項中的觸發(fā)計數器即波形每秒觸發(fā)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(shí)基有關(guān)，不同型號的示波器測出最大波形刷新率的時(shí)基不同。比如測量T公司的DPO2000系列手冊標稱(chēng)擁有最大5.5kwfms/s的波形刷新率，驗證最大波形刷新率時(shí)將時(shí)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系列示波器采用大規模的FPGA技術(shù)，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(wàn)次每秒的波形刷新率，遠高于同行同檔產(chǎn)品，死區時(shí)間更短，可更大概率捕獲異常信號。