如何测试示波器的刷新率

一、背景

波形刷新率是示波器的一项重要指标，它和采样率一起直接体现了示波器抓取波形细节的能力，目前市场上主流示波器均超过10000wfms/s（典型值），。但该指标一般为示波器厂商给出，很少有文章提及如何测试该指标，导致用户无法真正度量。本文将介绍一种简单的方法，用于初略估算示波器的刷新率。

二、测试思路

示波器每次采集的模式如下图一所示。

采集一次波形的时间分为两个部分。前面的时间为采样时间，受采样率和存储深度的影响；后面的时间为死区时间，用于处理器计算波形数据、显示、测量等等。两个部分共同决定了刷新率，所以对于长存储示波器必然比短存储示波器的刷新率要低，也说明了为了追求高刷新率，RUN时候的存储深度变低。

当波形落在采样时间里时，示波器可以在合适的设置下触发到边沿，也就是我们平时看到的稳定触发，如果波形落在采样时间内，则示波器无法显示。所以考虑采用两个脉冲的方式，观察示波器触发来计算刷新率。

如下图所示，当两个脉冲同时显示在一个采样时间内时，示波器可以在第一个上升沿稳定触发，第二个边沿同样被采集到，可能显示在屏幕上，也可能显示在屏幕外。

当第二个脉冲延迟到死区时，示波器同样可以在第一个上升沿稳定触发，第二个边沿没有被采集到，用户将始终观察不到这个信号。

当第二个脉冲延迟到第二个采样周期后，示波器将即可以在第一个上升沿触发，也可以在第二个上升沿触发，会在示波器的屏幕上两个波形，且都在触发位置，通过调整脉冲延时时间直到恰好能够同时触发两个信号可以估算出一个完整采样周期花费的时间，从而估算出刷新率。

三、测试步骤

基于上面的分析，需要一个周期足够长，脉宽特别短的信号作为测试信号，在这里可以使用手动Burst信号作为测试信号，基本上可以满足测试。由于DG1022的二通道不支持Burst功能，所以选用Tek的AFG3102作为信号源。

将通道一设置为脉冲单次Burst，由于脉冲延时受信号周期的限制，所以将信号的周期设置为5ms（意思是默认测试的机器刷新率超过200wfms/s），幅度1Vpp，脉宽设置为5us。将通道二同样设置为脉冲单词Burst，周期为5ms，幅度1Vpp，为了便于观察将脉宽设置为15us。将示波器的模式设置为“Normal”。将信号源的两路信号同时接到示波器的一个输入端。手动触发信号源调整信号源的脉冲延时，直至示波器可以在同一次中触发两个沿，如下图所示。此时记录下脉冲延时，其倒数就是大致的当前档位的波形刷新率