[發(fā)明專利]基于死區(qū)時(shí)間測量的平均波形捕獲率測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510372830.1
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104977556B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張沁川;楊擴(kuò)軍;郭連平;曾浩;趙佳;宋金鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平,陳靚靚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字示波器技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于死區(qū)時(shí)間測量的平均波形捕獲率測試方法。

背景技術(shù)

在時(shí)域測試領(lǐng)域中，數(shù)字存儲示波器的應(yīng)用越來越廣泛。其中，波形捕獲率是衡量其數(shù)據(jù)采集性能的一個(gè)重要指標(biāo)。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15289-2009《數(shù)字存儲示波器通用規(guī)范》中將波形捕獲率定義為“單位時(shí)間內(nèi)示波器所能捕獲并顯示的波形幅數(shù)(wfms/s)”，它表達(dá)了單位時(shí)間內(nèi)采集系統(tǒng)所獲取并顯示的信息量的大小。波形捕獲率越高，表示示波器對偶發(fā)事件的捕獲能力越強(qiáng)。

圖1是數(shù)字示波器波形采集與處理示意圖。如圖1所示，由于系統(tǒng)微處理器參與了上一次采集波形數(shù)據(jù)的處理，在兩次采集之間形成了一段時(shí)間的采集死區(qū)，這段時(shí)間被稱為死區(qū)時(shí)間，它是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從一次采集結(jié)束到下一次采集開始之前的時(shí)間間隔。死區(qū)時(shí)間內(nèi)采集系統(tǒng)將丟失波形的信息。

數(shù)字三維示波器與一般的數(shù)字存儲示波器的區(qū)別在于它顯示的是波形的三維信息：時(shí)間、幅度以及隨時(shí)間變化的幅值分布情況。雖然減小了示波器的死區(qū)時(shí)間，但是不管死區(qū)有多短，對于數(shù)字三維示波器來說它的存在是必然的。而對于強(qiáng)調(diào)捕獲細(xì)節(jié)的數(shù)字三維示波器來說，最大波形捕獲率也是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，波形捕獲率的高低決定這個(gè)示波器對信號信息捕捉的程度。因此，對數(shù)字示波器的波形捕獲率進(jìn)行測試時(shí)十分必要的。

目前已有外特性測試數(shù)字存儲示波器波形捕獲率的方法，即2011年06月01日授權(quán)公告的、公告號為CN 101281224B、名稱為“數(shù)字示波器波形捕獲率的測試方法”，改方法也稱為“雙脈沖測試法”，填補(bǔ)了波形捕獲率測試方法的空白。但是這種方法僅能夠測量出數(shù)字存儲示波器的瞬態(tài)波形捕獲率，測量結(jié)果反映的是被測時(shí)間點(diǎn)波形捕獲率的實(shí)際情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于死區(qū)時(shí)間測量的平均波形捕獲率測試方法，通過測量平均的波形死區(qū)時(shí)間，從而得到數(shù)字三維示波器的平均波形捕獲率。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于死區(qū)時(shí)間測量的平均波形捕獲率測試方法，包括以下步驟：

S1：生成斜坡信號或?qū)ΨQ三角波信號作為測試基礎(chǔ)信號，測試基礎(chǔ)信號的持續(xù)時(shí)間為T，測試基礎(chǔ)信號的最大幅值與最小幅值的差值記為S；

S2：生成觸發(fā)信號，其頻率g超過被測數(shù)字三維示波器標(biāo)稱的最大波形捕獲率；

S3：根據(jù)測試基礎(chǔ)信號和觸發(fā)信號對數(shù)字三維示波器進(jìn)行觸發(fā)參數(shù)設(shè)置：邊沿觸發(fā)類型、正常觸發(fā)方式、觸發(fā)源為觸發(fā)信號的輸入通道；并設(shè)置數(shù)字三維示波器的水平刻度到最快實(shí)時(shí)采樣檔或給定的最高波形捕獲率狀態(tài)，其對應(yīng)的捕獲時(shí)間記為h；顯示方式為點(diǎn)顯示、無限余輝；存儲深度為最小值；

S4：分別采用延遲時(shí)間τ_k對測試基礎(chǔ)信號進(jìn)行延時(shí)，得到K個(gè)測試信號，其中，k的取值范圍為1≤k≤K，K表示測試信號的數(shù)量。并且τ_k+1＞τ_k，對于每個(gè)測試信號，分別按照以下步驟得到對應(yīng)的若干個(gè)死區(qū)時(shí)間：

向數(shù)字三維示波器同時(shí)輸入觸發(fā)信號和測試信號，數(shù)字三維示波器在觸發(fā)信號的作用下，以最高波形捕獲率對測試信號進(jìn)行采集；經(jīng)過預(yù)設(shè)的測試時(shí)間τ_k+T后，觸發(fā)信號關(guān)閉，測量數(shù)字三維示波器顯示的每個(gè)捕獲波形的垂直起始電壓，將相同斜率的波形作為一組，按照垂直方向的順序?qū)⒏鱾€(gè)波形的垂直起始電壓記為其中i表示測試信號的分段序號，i取值范圍為1≤i≤M，M表示捕獲波形的分組數(shù)，j表示第i段捕獲的第j個(gè)波形；計(jì)算兩個(gè)相鄰捕獲波形的死區(qū)時(shí)間

S5：匯總記錄所有測試信號得到的死區(qū)時(shí)間，得到死區(qū)時(shí)間集合D＝{D₁,D₂,…,D_Q}，Q表示死區(qū)時(shí)間的數(shù)量；然后計(jì)算所有捕獲波形的平均死區(qū)時(shí)間D，計(jì)算公式為：

S6：計(jì)算數(shù)字示波器的平均捕獲率W，計(jì)算公式為：