数字存储示波器波形捕获率的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及示波器技术领域，尤其涉及一种数字存储示波器波形捕获率的测试方法。
【背景技术】
[0002]在利用数字存储示波器进行时域测试研究中，波形捕获率是衡量其数据采集性能的一项重要指标。近十年来，数字存储示波器的波形捕获率得到了大大的提高。如美国泰克公司的数字荧光系列示波器的波形捕获率覆盖范围从3600wfms/s到300000wfmS/S ;安捷伦公司的Infiniium 90000A系列高性能数字存储示波器的波形捕获率高达400000wfms/so国外各大仪器供应商均将波形捕获率作为高端示波器产品最重要的指标之一。虽然示波器的供应商给出了各自产品的波形捕获率，但该项指标通常只能由设计人员通过测试或计算来确定。而目前有关通过外特性定量测试该项指标的方法和文献较少。针对这一问题，本文通过描述波形捕获率与“死区时间”的关系，利用随机过程理论对示波器捕获瞬态偶发信号进行了分析，提出了一种波形捕获率的测试计算方法并进行了测试验证。
【发明内容】
[0003]本发明设计了一种数字存储示波器波形捕获率的测试方法，该方法能够优先测得数字存储示波器的波形捕获率。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种数字存储示波器波形捕获率的测试方法，包括如下步骤:
[0005](1)设定两个脉冲信号W1和W2，其中脉冲信号W1的脉冲宽度小于脉冲信号W2的脉冲宽度，将脉冲信号W1和W2复合成一个双脉冲信号W，在双脉冲信号W中，脉冲信号W1在前，W2在后，W1和W2的上升沿之间的时间间隔为T0 ；
[0006](2)设置被测示波器为最高实时采样率且无插值档位，或设置被测示波器为产品指标中给定的最高波形捕获率状态；调节至便于观察的幅度，触发方式为正常，触发类型为边沿，斜率为上升沿，显示方式无限余辉；
[0007](3)测试前先关闭测试装置的输出；启动采集，待示波器进入等待触发状态后，将信号W输入到被测示波器中，观察被测示波器波形显示区；
[0008](4)首先设定较小的时间间隔T0，示波器波形显示区域中只有一个脉冲信号W1 ;然后逐渐增大T0，重复步骤(3)，直到被测示波器波形显示区域中有重叠在一起的两个脉冲信号W1和W2，此时即可确定临界点TOmin值，其倒数就是被测示波器的波形捕获率。
[0009]本发明的数字存储示波器波形捕获率的测试方法，利用可调双脉冲波形测试数字存储示波器波形捕获率的测试方法，解决了通过外特性定量测试波形捕获率的问题，能够有效测定数字存储示波器波形捕获率。
【附图说明】
[0010]图1为波形捕获率与“死区时间”的关系；
[0011]图2为双脉冲信号示意图；
[0012]图3为双脉冲信号产生原理图；
[0013]图4为捕捉到的双脉冲波形。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案进行详细叙述。
[0015]—种数字存储示波器波形捕获率的测试方法，包括如下步骤:
[0016](1)设定两个脉冲信号W1和W2，其中脉冲信号W1的脉冲宽度小于脉冲信号W2的脉冲宽度，将脉冲信号W1和W2复合成一个双脉冲信号W，在双脉冲信号W中，脉冲信号W1在前，W2在后，W1和W2的上升沿之间的时间间隔为T0 ；
[0017](2)设置被测示波器为最高实时采样率且无插值档位，或设置被测示波器为产品指标中给定的最高波形捕获率状态；调节至便于观察的幅度，触发方式为正常，触发类型为边沿，斜率为上升沿，显示方式无限余辉；
[0018](3)测试前先关闭测试装置的输出；启动采集，待示波器进入等待触发状态后，将信号W输入到被测示波器中，观察被测示波器波形显示区；
[0019](4)首先设定较小的时间间隔T0，示波器波形显示区域中只有一个脉冲信号W1 ;然后逐渐增大T0，重复步骤(3)，直到被测示波器波形显示区域中有重叠在一起的两个脉冲信号W1和W2，此时即可确定临界点TOmin值，其倒数就是被测示波器的波形捕获率。
[0020]本发明的测试原理:示波器的波形采集是由触发信号来控制的，前后两次有效触发之间的时间间隔即为“死区时间”，如图1。
[0021 ] 如图2所示，测试信号由一段较窄脉冲W1和一段较宽脉冲W2组成，两个脉冲的上升沿对应着波形的触发位置tl和t2，tl和t2之间的时间间隔T0是可调节的。当T0小于示波器的“死区时间”时，系统只能采集显示窄脉冲W1 ;当T0大于“死区时间”时，系统既能采集显示窄脉冲形W1，又能采集显示宽脉冲W2 ;当?刚好为能够同时观察到两个脉冲形W1和W2的临界点时，此时T0对应的时间即为示波器的“死区时间”。
[0022]为了观察方便，设置两个脉宽不等的脉冲信号，可以清晰地判断脉冲W2出现与不出现的临界点，此临界点恰好指明了完成一次采集所需要的最短时间，其范围是从第一个脉冲上升沿到第二个脉冲上升沿之间，即时间间隔TOmin。此时，TOmin为两个有效触发点的最短时间，也就是示波器采集与处理一次所需要的最短时间，它的倒数即为单位时间示波器的最大波形捕获率。
[0023]本发明的测试信号的产生装置是由一个窄脉冲发生器、一个宽脉冲发生器、一个或门和一个缓冲器组成，见图3。脉冲发生器的输入端Datain需要对测试信号设置一些参数值:脉宽大小、脉冲上升沿之间的间隔T0等。Clkin为输入时钟信号，ENB为使能信号。
[0024]当使能有效时，窄脉冲发生器立即输出一个指定脉宽的脉冲信号，同时，宽脉冲发生器开始计数，当计数器计数到指定的T0时间时，模块输出一个指定脉宽的脉冲信号，两路信号通过或门合并生成上升沿相差T0的双脉冲信号，即本测试试验所需要的双脉冲测试波形。输出端接一个缓冲器，用来驱动信号。
[0025]测试时，将被测示波器与测试模块的脉冲输出端连接。设置示波器为最高实时采样率且无插值档位或设置示波器为产品指标中给定的最高波形捕获率状态。调节至合适幅度，即便于观察的幅度，触发方式为正常，触发类型为边沿，斜率为上升沿，显示方式无限余辉。测试前先关闭测试装置的输出。启动采集，待示波器进入等待触发状态后，打开测试装置的输出开关，观察被测示波器波形显示区。
[0026]首先，设定较小的时间间隔T0，示波器波形显示区域中只有一个窄脉冲；然后，调节信号发生器，逐渐增大T0，重新进行上述测试，直到采集到的信号如图4所示，即示波器波形显示区域中有重叠在一起的两个脉冲。此时即可确定临界点时的TOmin值，其倒数就是被测示波器的波形捕获率。
【主权项】
1.一种数字存储示波器波形捕获率的测试方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)设定两个脉冲信号W1和W2，其中脉冲信号W1的脉冲宽度小于脉冲信号W2的脉冲宽度，将脉冲信号W1和W2复合成一个双脉冲信号W，在双脉冲信号W中，脉冲信号W1在前，W2在后，W1和W2的上升沿之间的时间间隔为TO ； (2)设置被测示波器为最高实时采样率且无插值档位，或设置被测示波器为产品指标中给定的最高波形捕获率状态；调节至便于观察的幅度，触发方式为正常，触发类型为边沿，斜率为上升沿，显示方式无限余辉； (3)测试前先关闭测试装置的输出；启动采集，待示波器进入等待触发状态后，将信号W输入到被测示波器中，观察被测示波器波形显示区； (4)首先设定较小的时间间隔T0，示波器波形显示区域中只有一个脉冲信号W1;然后逐渐增大T0，重复步骤(3)，直到被测示波器波形显示区域中有重叠在一起的两个脉冲信号W1和W2，此时即可确定临界点TOmin值，其倒数就是被测示波器的波形捕获率。
【专利摘要】本发明涉及示波器技术领域，尤其涉及一种数字存储示波器波形捕获率的测试方法。本发明的数字存储示波器波形捕获率的测试方法，利用可调双脉冲波形测试数字存储示波器波形捕获率的测试方法，解决了通过外特性定量测试波形捕获率的问题，能够有效测定数字存储示波器波形捕获率。
【IPC分类】G01R35/00
【公开号】CN105388437
【申请号】CN201510673105
【发明人】陆骁璐, 吕华平
【申请人】江苏绿扬电子仪器集团有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月13日