示波器测量之波形捕获率
2012-03-27 23:26
190 查看
在测量过程中,高的波形捕获率对于示波器来说很重要,它可以提高示波器捕获随机事件和低概率事件的能力。
在说明波形捕获率之前,首先需弄清楚死区时间的概念。
何谓死区时间?即:两次采集之间,示波器触发释抑、重新准备下一次采集、数据处理时间的总和。死区时间可能比采集时间长,而且长很多。下图显示了一个波形捕获周期的示意图。
在上图中,捕获的死区时间包括固定死区时间和可变死区时间两部分。固定死区时间取决于各个仪器的架构本身。可变死区时间则取决于处理所需的时间,它与设定的捕获样本数(记录长度)、水平刻度、采样率以及所选的后处理功能有关(例如,插值、数学函数、测量与分析等)。
死区时间过长容易导致一些关键信号信息丢失。如下图所示。
根据以下公式,如果波形捕获时间(即:样本数*分辨率,或10格*水平刻度)、波形捕获率和信号事件发生概率均已确定,那么增加测量时间可加大捕获并显示信号事件的概率。
其中:
P:捕获偶发重复信号事件的概率 [单位是 %]
GlitchRate:信号故障频率(例如,重复脉冲干扰)[单位是 1/s]
T:有效捕获时间或波形显示时间(记录长度/采样速率,或记录长度 * 分辨率,或 10 * 时间量程/格)[单位是 s]
AcqRate:波形捕获率 [单位是 wfms/s]
Tmeasure:测量时间 [单位是 s]
下面举例说明。
例一:
假定毛刺出现频率为10次每秒,观察时间窗口为50ns(10格*5ns/div),观察时间为5s。
按上述公式进行计算如下:
(1)若波形捕获率为1000次波形每秒:
死区时间%=(1ms-50ns)/1ms=99.995%
毛刺捕获概率P=100-100*(1-10*50ns)1000*5s=0.25%
(2)若波形捕获率为100万次波形每秒:
死区时间%=(1us-50ns)/1us=95%
毛刺捕获概率P=100-100*(1-10*50ns)1000000*5s=91.8%
见下图所示。
例二:
假定某个信号带有一个每秒重复10次的异常。要使该信号显示在示波器上,所采用的水平刻度为10ns/div,如果所用显示屏有10个水平格,则可以计算100ns的有效捕获时间。为了确保捕获所需信号事件的置信度较高,需要达到99.9%的概率。现在,所需的测试时间取决于示波器的波形捕获率,结果见下表:
表1 捕获重复异常信号所需时间
因此,波形捕获率和水平刻度、记录长度、采样率的设置都有关系。在实际测量过程中,需要根据实际的被测信号在这些参数设置中找到一个平衡点,以最高的捕获概率查看波形,提高调试效率。
在说明波形捕获率之前,首先需弄清楚死区时间的概念。
何谓死区时间?即:两次采集之间,示波器触发释抑、重新准备下一次采集、数据处理时间的总和。死区时间可能比采集时间长,而且长很多。下图显示了一个波形捕获周期的示意图。
在上图中,捕获的死区时间包括固定死区时间和可变死区时间两部分。固定死区时间取决于各个仪器的架构本身。可变死区时间则取决于处理所需的时间,它与设定的捕获样本数(记录长度)、水平刻度、采样率以及所选的后处理功能有关(例如,插值、数学函数、测量与分析等)。
死区时间过长容易导致一些关键信号信息丢失。如下图所示。
根据以下公式,如果波形捕获时间(即:样本数*分辨率,或10格*水平刻度)、波形捕获率和信号事件发生概率均已确定,那么增加测量时间可加大捕获并显示信号事件的概率。
其中:
P:捕获偶发重复信号事件的概率 [单位是 %]
GlitchRate:信号故障频率(例如,重复脉冲干扰)[单位是 1/s]
T:有效捕获时间或波形显示时间(记录长度/采样速率,或记录长度 * 分辨率,或 10 * 时间量程/格)[单位是 s]
AcqRate:波形捕获率 [单位是 wfms/s]
Tmeasure:测量时间 [单位是 s]
下面举例说明。
例一:
假定毛刺出现频率为10次每秒,观察时间窗口为50ns(10格*5ns/div),观察时间为5s。
按上述公式进行计算如下:
(1)若波形捕获率为1000次波形每秒:
死区时间%=(1ms-50ns)/1ms=99.995%
毛刺捕获概率P=100-100*(1-10*50ns)1000*5s=0.25%
(2)若波形捕获率为100万次波形每秒:
死区时间%=(1us-50ns)/1us=95%
毛刺捕获概率P=100-100*(1-10*50ns)1000000*5s=91.8%
见下图所示。
例二:
假定某个信号带有一个每秒重复10次的异常。要使该信号显示在示波器上,所采用的水平刻度为10ns/div,如果所用显示屏有10个水平格,则可以计算100ns的有效捕获时间。为了确保捕获所需信号事件的置信度较高,需要达到99.9%的概率。现在,所需的测试时间取决于示波器的波形捕获率,结果见下表:
表1 捕获重复异常信号所需时间
因此,波形捕获率和水平刻度、记录长度、采样率的设置都有关系。在实际测量过程中,需要根据实际的被测信号在这些参数设置中找到一个平衡点,以最高的捕获概率查看波形,提高调试效率。
相关文章推荐
- 怎样理解示波器的波形捕获率,捕获周期
- 用示波器测量I2C进行时序图、波形等分析
- 在示波器上快速、准确、完整的波形测量---凯利讯半导体
- 示波器波形参数测量和FFT分析
- 零线和地线的区别,示波器如何测量市电?
- 基于FPGA PLL锁相环实现及示波器波形失真分析
- 用示波器对单片机I2C时序进行图形波形分析的试验小结
- 示波器测量之带宽与采样率
- 【安富莱二代示波器教程】第7章 示波器设计—波形滑动浏览
- 示波器测量晶振是否起振的方法----为什么量晶振要换到X10衰减档
- 零线和地线的区别,示波器如何测量市电?
- 电路与Multisim基础 示波器的测量游标用鼠标移动不精准,如何微调
- 示波器分析I2C时序波形图
- VS简易示波器(四):绘制波形
- 【安富莱二代示波器教程】第8章 示波器设计—测量功能
- 用示波器测量电源噪声的方法(1)
- 用示波器测量电感及饱和电流
- 89C51单片机做示波器,读取波形代码
- 怎么用matlab对示波器波形进行傅里叶分析
- 零线和地线的区别、示波器如何测量市电