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2020年03月04日 | 数字示波器不愿提起的问题-波形死区
2020-03-04 来源：eefocus
没有什么是完美的，示波器也不例外。数字示波器一直有个厂家不愿提起的问题，恐怕很多老工程师也没太注意，那就是波形死区。我们通过数字示波器无法观察到波形流中所有波形，观察到的或许还不到1%。
图1 死区时间
数字示波器在工作时总会先采集数据，然后再对这些数据进行处理和显示，有一点必须了解，那就是示波器数据取样速度远快于数据处理速度，使得它不得不在数据处理期间停止取样，这样必然导致死区t2内的所有波形因没有采集而丢失，示波器的基本原理如图2所示。
图2 示波器原理
与示波器死区时间对应的参数是示波器的波形刷新率，又叫波形捕获率，示波器在特定时基本下的波形刷新率是可通过Trigger Out接口去测得，示波器的波形刷新率越高越好。
波形刷新率F = 1/（t1+t2）（wfms/s）
在特定时基档位下，波形时间t1是确定的，那么波形刷新率越高，就意味着波形死区时间越短，漏掉的波形越少。例如对于T公司的MSO4054而言，它在时基为50ns/div时基下，波形刷新率可达到最高50kwfms/s，那么每秒的波形时间等于50*10*50000 = 25ms，死区时间为975ms，故而波形死区高达97.5%，用户观察到的有效波形仅占全部波形的2.5%。
图3 50kwfms/s波形刷新率下观察的波形信息
ZLG的ZDS2022示波器同样在50ns/div时基下，波形刷新率却能达到330,000wfms/s，使每秒波形时间长达231ms,约T公司MSO4054的9.24倍。用两台示波器观察同一个信号，时基均调到200ns/div时，ZLG的ZDS2022能更短时间内发现信号异常，但是MSO4054却不能。
图4 330,000wfms/s波形刷新率下观察的波形信息
如今，仍然有许多工程师还继续用模拟示波器，因为模拟示波器不会存在波形死区，却也存在其他的不足，比如无法做数据统计分析，无法记录等，这也是模拟示波器用户越来越少的原因。为了减少波形死区对信号分析的影响，建议在购买示波器时务必选择高波形刷新率的示波器，但我相信在未来，数字示波器定会彻底解决波形死区问题，让电子工程师看见完整波形，大家拭目以待吧！
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