普源示波器DS70000系列数字示波器波形刷新率测量指南

目前在行业里面用的比较多的，或者大家认可度比较高的个国产示波器应该是普源示波器。这种示波器结构比较的紧凑，然后再进行测量的时候可以测量模拟信号，也可以测量数字信号，那这样的话就使得这个设备实际上有了更大的一个测量的范围。今天安泰测试小编给大家介绍一下DS7000系列数字示波器波形刷新率测量。

一、什么是波形刷新率?

波形刷新率指的是每秒钟波形刷新的次数，单位为波形数每秒(wfms/s)。

通常示波器的波形刷新率又被认为是波形捕获率，因为示波器就像一台高速摄像机，不断地捕获信号，处理信号，再把信号以波形图像的形式显示在屏幕上。不断捕获的信号反应在示波器的屏幕上就是不断刷新的波形图像，每一次捕获到下一次捕获之间的时间间隔是一个捕获周期，波形捕获率是单位时间(1s)内捕获波形的次数，反映的是示波器捕获信号的速度。

普源示波器DS70000系列

和示波器的带宽或采样率相比，波形刷新率往往不是人们关注的首要指标。显示器上持续变化的波形，容易让人产生已经观测到了所有信号的错觉。然而事实却并非如此，在测量中我们经常发现，一些导致系统故障的偶发小概率异常信号，使用刷新率较低的示波器是观测不到的，这会严重影响工程师对问题的判断。而具有高刷新率的示波器却能让偶发的小概率异常信号一览无余。

可见波形捕获率是一个不可忽视的重要指标，本文我们就来介绍一下波形刷新率对示波器测量结果的影响。

二、示波器工作原理

如下图所示，为示波器的工作过程。探头采集到模拟信号通过输入通道先进入垂直放大器系统，再经过A/D采样量化为数字信号，根据触发条件将信号采集到存储器;采样后示波器的CPU单元对数据进行处理运算，在屏幕上显示之后，才能开始下一次的采样。

图1 示波器工作过程

示波器采集波形、存储、处理波形和显示波形的过程组成了一个完整的捕获周期，每一个捕获周期包括采样时间和死区时间两个部分。

1、采样时间

完成一次触发的采集、存储时间称为采样时间。采样时间是示波器的显示采集窗口，可以用水平时基乘以屏幕水平方向格数来计算。

2、死区时间

处理和显示波形的时间被称为死区时间。

示波器的采样和触发主要由硬件器件完成，它的速度非常快;而处理过程涉及大量的运算，它的速度主要取决于处理芯片的运算速率和算法架构等。由于数据采样的速度远远大于数据处理速度，所以不得不在数据处理期间停止采样，这就导致在数据处理期间内的所有波形因没有被采集而丢失。

三、波形刷新率的影响

由于示波器在死区时间内不采样数据，导致示波器捕获到的波形存在遗漏，那么减少死区时间在捕获周期中所占的百分比，有助于减少信号遗漏。

死区时间在捕获周期中所占的百分比为：

尽管如前面所述，示波器的死区时间远大于采样时间几个数量级。但是根据如上公式我们可以看到，采样时间相同的两台示波器，支持波形刷新率越高的示波器，其死区时间在捕获周期中所占的百分比越低，遗漏的信号越少。

正如前边提到，虽然示波器刷新率不是我们主要的关注，但是刷新率较低的示波器会严重影响工程师对问题的判断，因此，一款拥有超高刷新率的示波器，可以减少采集波形的遗漏，提高捕获信号中偶发异常事件的概率，进而提高故障调试的效率，是工程师的得力助手。

DS70000系列数字示波器是RIGOL自主研发的第七代数字示波器，充分发挥了RIGOL自主设计的“凤凰座”示波器专用芯片组卓越性能，实现了国内最高的20GSa/s采样率、4GHz实时带宽。除硬件指标的提升，DS70000系列数字示波器还提供了多种人性化设计，保证了高质量的客户体验。

审核编辑：汤梓红