浅谈数字示波器的死区时间

2014-09-15 10:39:57来源: ednchina 关键字:SDS2000  数字示波器  死区时间
随着科学技术的发展,数字示波器也越来越先进,而波形刷新率逐渐成为了数字示波器中仅次于带宽采样率、存储深度之后的第四大技术指标。说到波形刷新率的意义就和死区时间息息相关了。

何为死区时间?死区时间是数字示波器与生俱来的一个缺陷,目前阶段是无法消除的,只能够尽力减小。不同于模拟示波器采用电子束直接打在荧光屏上的显示模式,数字示波器是一个典型的“前端数据采集+后端数字信号处理”系统。这样的系统都有这样一个特点:前端数据采集系统ADC的输出数据吞吐量比后端数字信号处理系统的处理能力大很多,这就意味着后端无法“实时”处理前端输出的数据,从而形成“死区”时间。 例如:SIGLENT(鼎阳科技)最新的数字示波器SDS2000系列的ADC采样率为2GSa/S,即每秒输出2G个数据,但后续数字信号处理器每秒处理、显示波形的能力只能达到几百兆点每秒,也就是说处理器1秒只能够处理采集到的几百兆个点,剩下的数据都被丢弃,被丢弃的这些数据就是死区时间。

如图一所示,


图一

图上为一个波形捕获周期的示意图。捕获周期长度由有效捕获时间和死区时间组成。在有效捕获时间内,数字示波器按照用户设定的采样率进行捕获,并将其写入RAM中。死区时间可分为固定死区时间和变动死区时间两部分。固定死区时间具体取决于当前数字示波器自身的情况,如FPGA/DSP等芯片的计算速率以及算法构架等。变动死区时间则取决于处理ADC采集到的数据所需的时间,它与设定的存储深度(记录长度)、时基、采样率以及所选后处理功能(例如,插值、数学函数、测量和分析)多少都有直接关系,所以这部分的死区时间是变动的。

在数字示波器的众多参数中对死区时间的影响最大的就是波形刷新率。顾名思义,波形刷新率指的就是数字示波器单位时间能够显示波形的数量。下面给出一个计算死区时间的公式:

死区时间%=[100×(1-波形刷新率×时基×水平格数)]%

如此便可得到一台数字示波器真正能够捕获到信号的有效时间为:

有效时间%=100%-死区时间%

有了这个公式,我们就能够进行一个大致的计算,以SIGLENT(鼎阳科技)最新的SDS2000系列超级荧光示波器为例,该产品目前波形刷新率能够达到110,000wfm/s,屏幕水平格数为14格。假如当我们设定时基为50us时刷新率达到最大,由此计算死区时间为77%,也就是说有效时间为23%。

而传统的数字示波器的波形刷新率大多为2000左右,我们同样以SIGLENT的SDS1000L系列为例,波形刷新率2000,时基50us,水平格数为18格,得出死区时间:98.2%,有效时间为1.8%。由此可看出SDS2000系列的高刷新率数字示波器在捕获信号方面的能力比SDS1000L系列强出很多。

但是由于变动死区时间的存在,不同时基下刷新率不一样,存储深度也不一样,所以具体的死区时间还需进一步详细分析计算。


图二

图二是一张用SIGLENT研发的SDS2000系列在异常信号捕获上的实例图,理论上来说数字示波器波形捕获率越高,则捕获到异常信号的速度越快、成功率越高,但是并不一定说数字示波器波形捕获率高就一定能捕获到异常信号,捕获率低就一定捕获不到。

关键字:SDS2000  数字示波器  死区时间

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0915/article_9520.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:实时示波器和采样示波器的区别是什么
下一篇:示波器的原理及基本组成

论坛活动 E手掌握
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
SDS2000
数字示波器
死区时间

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved