浅谈数字示波器的死区时间问题
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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(深圳市鼎阳科技有限公司)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。
图一
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(深圳市鼎阳科技有限公司)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。他们屏幕水平格数为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%。
有效时间仅仅为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。
朋友们,为什么捕获率高却不一定能捕获到异常信号呢?
图二