如何測試示波器的刷新率

波形刷新率是示波器的一項重要指標，它和采樣率一起直接體現了示波器抓取波形細節的能力，目前市場上主流示波器均超過10000wfms/s（典型值），。但該指標一般為示波器廠商給出，很少有文章提及如何測試該指標，導致用戶無法真正度量。本文將介紹一種簡單的方法，用于初略估算示波器的刷新率。

二、測試思路

示波器每次采集的模式如下圖一所示。

采集一次波形的時間分為兩個部分。前面的時間為采樣時間，受采樣率和存儲深度的影響；后面的時間為死區時間，用于處理器計算波形數據、顯示、測量等等。兩個部分共同決定了刷新率，所以對于長存儲示波器必然比短存儲示波器的刷新率要低，也說明了為了追求高刷新率，RUN時候的存儲深度變低。

當波形落在采樣時間里時，示波器可以在合適的設置下觸發到邊沿，也就是我們平時看到的穩定觸發，如果波形落在采樣時間內，則示波器無法顯示。所以考慮采用兩個脈沖的方式，觀察示波器觸發來計算刷新率。

如下圖所示，當兩個脈沖同時顯示在一個采樣時間內時，示波器可以在第一個上升沿穩定觸發，第二個邊沿同樣被采集到，可能顯示在屏幕上，也可能顯示在屏幕外。

當第二個脈沖延遲到死區時，示波器同樣可以在第一個上升沿穩定觸發，第二個邊沿沒有被采集到，用戶將始終觀察不到這個信號。

當第二個脈沖延遲到第二個采樣周期后，示波器將即可以在第一個上升沿觸發，也可以在第二個上升沿觸發，會在示波器的屏幕上兩個波形，且都在觸發位置，通過調整脈沖延時時間直到恰好能夠同時觸發兩個信號可以估算出一個完整采樣周期花費的時間，從而估算出刷新率。

三、測試步驟

基于上面的分析，需要一個周期足夠長，脈寬特別短的信號作為測試信號，在這里可以使用手動Burst信號作為測試信號，基本上可以滿足測試。由于DG1022的二通道不支持Burst功能，所以選用Tek的AFG3102作為信號源。

將通道一設置為脈沖單次Burst，由于脈沖延時受信號周期的限制，所以將信號的周期設置為5ms（意思是默認測試的機器刷新率超過200wfms/s），幅度1Vpp，脈寬設置為5us。將通道二同樣設置為脈沖單詞Burst，周期為5ms，幅度1Vpp，為了便于觀察將脈寬設置為15us。將示波器的模式設置為“Normal”。將信號源的兩路信號同時接到示波器的一個輸入端。手動觸發信號源調整信號源的脈沖延時，直至示波器可以在同一次中觸發兩個沿，如下圖所示。此時記錄下脈沖延時，其倒數就是大致的當前檔位的波形刷新率