零盲区时间如何彻底改变调试方式

什么是盲区时间？

使用示波器时，需要了解采集周期的两个主要阶段：

• 采样
• 处理/显示

在采样阶段，示波器会记录来自电路或设备的信号和波形。接下来示波器会暂停采样，进入处理/显示阶段。采样暂停时间就是盲区时间，这对于工程师和科学家来说是一个切实问题。为什么？因为在此期间示波器不会采集任何新样本，所以会遗漏所有重要的事件或信号。如果示波器的盲区时间很长，可能会遗漏关键信息。一些示波器的盲区时间非常长，可能占总采集时间的 99% 以上！

盲区时间主要取决于两个因素：

• 必须存储和处理的样本数量：样本数量越多，盲区时间越长。
• 处理的数量和类型：不同的分析功能和处理参数有不同的处理要求。例如，使用窄分辨率带宽并进行快速傅里叶变换将显著增加盲区时间。

什么是示波器波形捕获率？

波形捕获率是示波器的一个关键因素，这代表示波器触发、处理和显示连续波形的速度。波形捕获率越高越好，因为这意味着示波器能够更快完成测试，并提供更准确的结果。

波形捕获率与总采集时间成反比：总采集时间（包括采样时间和处理/显示时间）越长，波形捕获率越低。正如我们所见，盲区时间是决定总采集时间的一个主要因素。因此，盲区时间越长，总采集时间也越长，波形捕获率就越低。这就是为什么要选择盲区时间短的示波器。最大程度地减少示波器不采集新样本的时间，就可以缩短总采集时间，并提高波形捕获率。这将有助于提供更准确可靠的测试结果，并减少完成项目所需的总时间。

如果您正在寻找具有高波形捕获率的示波器，一定不要错过 R&S®MXO 4：它拥有市面上一流的实时波形捕获率，每秒能够采集、处理和显示超过 4,600,000 个波形。

最小化盲区时间：盲区时间可能为零吗？

遗憾的是，没有示波器能够提供真正的零盲区时间，但一些现代示波器的盲区时间达到了纳秒级，已经近似为零。例如，R&S®MXO 4 在连续采集之间的最小盲区时间小于 21 纳秒，波形捕获率也在市面上首屈一指。这种优异性能在很大程度上归功于示波器的高性能专用集成电路 (ASIC)。ASIC 有助于更快、更高效地处理信号，是制造商用来减少示波器盲区时间的主要方法之一。旧式示波器使用通用硬件来处理和控制信号。这限制了示波器能力，无法进行高速数据采集和实时信号处理。专为示波器设计的 ASIC 可以提供用于触发处理或数据采集的专用硬件，比通用处理器更加高效，从而减少了盲区时间。

一些示波器配有专门用来减少盲区时间的功能：

• 分段存储：示波器仅捕获感兴趣的信号部分，忽略其余部分。这可以大大减少示波器需要处理的数据量。
• 交织采样：示波器使用多个模数转换器 (ADC) 在相近的时间对信号进行采样，然后组合这些样本以创建更加完整的信号图像。
• 并行处理：示波器具有多条处理路径，能够在采集一段数据的同时处理另一段数据。
• 高采样率：示波器可以更快地捕获和处理数据。

您还可以优化示波器设置以减少盲区时间。例如，如果您只对特定的信号部分感兴趣，可以调整设置以重点关注该部分。这包括调整时基设置和触发设置，以便关注信号的相关部分。

盲区时间短带来的调试优势

假设您可以轻松捕捉每一个毛刺、电压尖峰或高频信号。这是不是太好了，让您难以置信？事实并非如此。R&S®MXO 4 等现代示波器的盲区时间趋近于零，可以将这一梦想变成现实。

短盲区时间势必改写调试规则。这最大程度地减少了漏掉毛刺或电压尖峰等罕见的瞬态事件的概率。这在涉及高频开关信号的功率电子设备等应用中尤为重要。

短盲区时间也简化了对复杂信号的分析。波形捕获率越高，单个观测窗口中可以捕获的观测波形就越多，从而可以更准确详细地显示信号。看看下面的图片。相较于低波形捕获率，以高波形捕获率采集到的波形更加精确详细。这有助于采集噪声或偶发性微小事件，而低波形捕获率容易遗漏这些事件。高波形捕获率还支持触发这些事件。这在数字通信等多种不同应用中至关重要，因为信号质量是性能的关键。

减少盲区时间的其他优势

盲区时间短不仅有助于调试，还能提高示波器的可用性和响应能力，从而减少测试时间。大部分现代示波器都优先考虑波形处理，而不是用户界面。实际上，示波器仅在盲区时间结束后才更新显示界面并响应用户输入。因此，短盲区时间可以让示波器更好地响应显示和控制。这会减少出错概率，增强用户信心。

更高的统计置信度也是减少盲区时间的另一个优势。示波器通常用于生成统计数据，而每次采集都被视为输入信号的一个样本。样本越多，置信区间就越小，从而可以更加确信测量的统计数据接近实际值。