基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数字示波器技术领域，更为具体地讲，设及一种基于死区时间测量的 平均波形捕获率测试方法。
【背景技术】
[0002] 在时域测试领域中，数字存储示波器的应用越来越广泛。其中，波形捕获率是衡量 其数据采集性能的一个重要指标。在国家标准GB/T15289-2009《数字存储示波器通用规 范》中将波形捕获率定义为"单位时间内示波器所能捕获并显示的波形幅数（wfms/s)"，它 表达了单位时间内采集系统所获取并显示的信息量的大小。波形捕获率越高，表示示波器 对偶发事件的捕获能力越强。
[0003] 图1是数字示波器波形采集与处理示意图。如图1所示，由于系统微处理器参与 了上一次采集波形数据的处理，在两次采集之间形成了一段时间的采集死区，该段时间被 称为死区时间，它是数据采集系统从一次采集结束到下一次采集开始之前的时间间隔。死 区时间内采集系统将丢失波形的信息。
[0004] 数字=维示波器与一般的数字存储示波器的区别在于它显示的是波形的=维信 息；时间、幅度W及随时间变化的幅值分布情况。虽然减小了示波器的死区时间，但是不管 死区有多短，对于数字=维示波器来说它的存在是必然的。而对于强调捕获细节的数字= 维示波器来说，最大波形捕获率也是一项重要的指标，波形捕获率的高低决定该个示波器 对信号信息捕捉的程度。因此，对数字示波器的波形捕获率进行测试时十分必要的。
[0005] 目前已有外特性测试数字存储示波器波形捕获率的方法，即2011年06月01日 授权公告的、公告号为CN101281224B、名称为"数字示波器波形捕获率的测试方法"，改方 法也称为"双脉冲测试法"，填补了波形捕获率测试方法的空白。但是该种方法仅能够测量 出数字存储示波器的瞬态波形捕获率，测量结果反映的是被测时间点波形捕获率的实际情 况。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于死区时间测量的平均波形 捕获率测试方法，通过测量平均的波形死区时间，从而得到数字=维示波器的平均波形捕 获率。
[0007]为实现上述发明目的，本发明基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法，包 括W下步骤：
[000引S1 ;生成斜坡信号或对称S角波信号作为测试基础信号，测试基础信号的持续时 间为T，测试基础信号的最大幅值与最小幅值的差值记为S;
[0009]S2;生成触发信号，其频率g超过被测数字S维示波器标称的最大波形捕获率；
[0010]S3 ;根据测试基础信号和触发信号对数字S维示波器进行触发参数设置；边沿触 发类型、正常触发方式、触发源为触发信号的输入通道；并设置数字=维示波器的水平刻度 到最快实时采样档或给定的最高波形捕获率状态，其对应的捕获时间记为h;显示方式为 点显示、无限余辉；存储深度为最小值；
[ocm] S4;分别采用延迟时间Tk对测试基础信号进行延时，得到K个测试信号，其中，k 的取值范围为l《k《K，K表示测试信号的数量。并且Tw>Tk，对于每个测试信号，分 别按照W下步骤得到对应的若干个死区时间：
[0012] 向数字=维示波器同时输入触发信号和测试信号，数字=维示波器在触发信号的 作用下，W最高波形捕获率对测试信号进行采集；经过预设的测试时间Tk+T后，触发信号 关闭，测量数字=维示波器显示的每个捕获波形的垂直起始电压，将相同斜率的波形作为 一组，按照垂直方向的顺序将各个波形的垂直起始电压记为V/，其中i表示测试信号的分 段序号，i取值范围为1《i《M，M表示捕获波形的分组数，j表示第i段捕获的第j个波 形；计算两个相邻捕获波形的死区时间屯;
[001引
[0014] S5 ;汇总记录所有测试信号得到的死区时间，得到死区时间集合D=化。〇2,… ，町}，Q表示死区时间的数量；然后计算所有捕获波形的平均死区时间D，计算公式为：
[0015]
[0016] S6 ;计算数字示波器的平均捕获率W，计算公式为：
[0017]
[0018] 本发明基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法，首先生成斜坡信号或对称 =角波信号作为测试基础信号的触发信号，并生成触发频率超过被测示波器标称的最大波 形捕获率，根据测试基础信号和触发信号对数字=维示波器进行设置，分别按照不同的延 迟时间对测试信号进行延时得到测试信号，将每个测试信号和触发信号输入数字=维示波 器，数字=维示波器在触发信号作用下，W最高波形捕获率对测试信号进行采集，测量每个 捕获波形的垂直起始电压，计算两个相邻捕获波形的死区时间，将所有测试信号得到的所 有死区时间进行平均，得到平均死区时间，最后根据平均死区时间计算得到平均波形捕获 率。
[0019] 本发明在系统波形捕获率与"死区时间"的关系的基础上，提出了平均波形捕获率 的测试方法，本发明采用斜坡信号或对称=角波信号，通过测量平均的波形死区时间来计 算数字示波器的平均波形捕获率，本发明的方案简单易行，得到的平均波形捕获率能有效 反映系统的总体捕获性能，也更能说明采集系统捕获波形的能力。
【附图说明】
[0020] 图1是数字示波器波形采集与处理示意图；
[0021] 图2是本发明基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法的流程图；
[0022] 图3是斜坡信号示例图；
[0023] 图4是对称二角波f目号不例图；
[0024] 图5是测试信号的采集示意图；
[0025] 图6是斜坡信号的捕获波形示例图；
[0026] 图7是对称S角波信号的捕获波形示例图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，W便本领域的技术人员更好地 理解本发明。需要特别提醒注意的是，在W下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本发明的主要内容时，该些描述在该里将被忽略。
[00測 实施例
[0029] 图2是本发明基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法的流程图。如图2所 示，本发明基于死区时间测量的平均波形捕获率测试方法包括W下步骤：
[0030] S201 ;生成测试基础信号；
[0031] 本发明采用的测试基础信号为电压幅值线性变化的信号，也就是斜坡信号，例如 幅值线性上升或者幅值线性下降，或是电压幅值分两段线性变化的信号，例如幅值先线性 上升、再线性下降，并且两段信号的斜率大小相等，符号相反，也就是对称=角波信号。测试 基础信号的持续时间为T，测试基础信号的最大幅值与最小幅值的差值记为S。图3是斜坡 信号示例图。图4是对称S角波信号示例图。
[0032]S202;生成触发信号；
[0033] 生成触发信号，触发信号的频率g需要超过被测示波器标称的最大波形捕获率。
[0034] S203 ;设置数字S维示波器：
[0035] 根据测试基础信号和触发信号设置数字=维示波器的触发参数，即边沿触发类 型、正常触发方式、触发源为触发信号的输入通道。设置数字=维示