如何计算示波器的死区时间
示波器的死区时间
示波器的死区时间很多客户在选择示波器的时候除了关注带宽、采样率和存储深度外，更关心的就是示波器的死区时间，死区时间的长短直接决定了捕获异常信号的能力大小。
示波器的死区时间具体是多少，怎么去计算呢，答案即将揭晓。
1、采样时间、死区时间和捕获时间数字示波器捕获信号的过程是典型的“采集-处理-采集-处理”过程，如图1所示为数字示波器的采集原理，一个捕获周期由采样时间和（处理时间）死区时间组成，如图2所示。
图1 示波器采集原理图采样时间：是信号采样存储的过程。
死区时间（处理时间）：是示波器对采样存储回来的数字信号进行测量运算，显示等处理的过程。
死区时间内示波器不进行采集。
图2 采样时间与死区时间所以：捕获时间=采样时间+死区时间，而捕获时间又等于波形刷新率的倒数。
波形刷新率即波形捕获率，指的是每秒捕获波形的次数，表示为波形每秒（wfms/s）。
2、死区时间的计算死区时间的大小影响着遗漏信号的多少，也决定了捕获异常信号概率的大小，那么如何去计算示波器死区时间的大小呢？本次以ZDS2024 Plus示波器为例，ZDS2024 Plus的波形刷新率为330Kwfm/s，将时基档位调制50ns/div，可以看到异常信号闪现在示波器的屏幕上，如图3所示。
图3 ZDS2024 Plus示波器捕获异常信号根据捕获到的波形进行死区时间的计算，在50ns/div的时基档位下以下为计算的过程：图4 死区时间计算公式3、死区时间对捕获信号的影响上图4和表1为ZDS2024 Plus示波器与普通示波器的死区时间对比，在相同的时基档位下，ZDS2024 Plus有效采样时间为23.1%，普通示波器有效采样时间为0.2%，相当于在1s 内ZDS2024 Plus采集231ms，而普通示波器仅仅采集了20ms，相差20倍以上，如图5所示。
图5 不同示波器死区时间对比从图5可看出波形刷新率越高，死区时间就越短，捕获异常信号的概率就越高；波形刷新率越低，死区时间就越长，捕获异常信号的概率就越小。
STM32TIM高级定时器死区时间的计算
STM32TIM⾼级定时器死区时间的计算STM32 TIM⾼级定时器的互补PWM⽀持插⼊死区时间，本⽂将介绍如何计算以及配置正确的死区时间。
⽂章⽬录什么是死区时间？死区时间主要是在逆变电路中，防⽌⼀个桥臂的上下两个开关器件同时导通，那么会导致电路电流上升，从⽽对系统造成损害。
因为开关元器件的t don tdon和t doff tdoff严格意义并不是相同的。
所以在驱动开关元器件门极的时候需要增加⼀段延时，确保另⼀个开关管完全关断之后再去打开这个开关元器件，这⾥的延时就是需要施加的死区时间。
数据⼿册的参数这⾥看了⼀下NXP的IRF540的数据⼿册，门极开关时间如下所⽰；然后找到相关的t don tdon，t dff tdff，t r tr，t f tf的相关典型参数；t don tdon：门极的开通延迟时间t doff tdoff：门极的关断延迟时间t r tr：门极上升时间t f tf：门极下降时间下⾯是⼀个IGBT的数据⼿册；下图是IGBT的开关属性，同样可以找到t don tdon，t dff tdff，t r tr，t f tf等参数，下⾯计算的时候会⽤到；如何计算合理的死区时间？这⾥⽤t dead tdead表⽰死区时间，因为门极上升和下降时间通常⽐延迟时间⼩很多，所以这⾥可以不⽤考虑它们。
则死区时间满⾜；T dead=[(T doffmax−T donmin)+(T pddmax−T pddmin)]∗1.2Tdead=[(Tdoffmax−Tdonmin)+(Tpddmax−Tpddmin)]∗1.2 T doffmax Tdoffmax:最⼤的关断延迟时间；T donmin Tdonmin:最⼩的开通延迟时间；T pddmax Tpddmax:最⼤的驱动信号传递延迟时间；T pddmin Tpddmin:最⼩的驱动信号传递延迟时间；其中T doffmax Tdoffmax和T donmin Tdonmin正如上⽂所提到的可以元器件的数据⼿册中找到；T pddmax Tpddmax和T pddmin Tpddmin⼀般由驱动器⼚家给出，如果是MCU的IO驱动的话，需要考虑IO的上升时间和下降时间，另外⼀般会加光耦进⾏隔离，这⾥还需要考虑到光耦的开关延时。
示波器的自动测量功能及设置
示波器的自动测量功能及设置示波器是电子工程师日常工作中使用频率较高的一种仪器。
除了基本的波形显示功能外，示波器还具备许多实用的自动测量功能，能够方便、快捷地获取信号的各种参数信息。
本文将介绍示波器的常见自动测量功能及设置方法，并对其应用场景进行分析。
1. 峰-峰值测量峰-峰值是指信号波形中正半周最大值与负半周最小值之间的差值。
示波器能够自动测量出信号的峰-峰值，并将结果显示出来。
在示波器上进行峰-峰值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Vpp"或"Pk-Pk"，示波器即可自动计算出峰-峰值。
通过峰-峰值的测量，可以了解到信号的极值情况，进而进行后续的电路分析与设计。
2. 平均值测量平均值测量是指对信号的多个采样值进行求平均得到的结果。
示波器可以自动进行平均值的测量并将结果显示出来。
在示波器上进行平均值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Avg"，示波器会自动对信号进行采样并计算平均值。
平均值测量对于信号的稳定性和周期性分析非常有帮助。
3. 频率测量频率是指信号波形的周期性重复次数，可以表示为每秒钟的周期个数。
示波器能够自动测量出信号的频率，并将结果显示出来。
在示波器上进行频率测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Freq"，示波器会自动对信号进行周期性分析并计算频率值。
频率测量对于信号的周期性分析、信号源的稳定性评估非常重要。
4. 占空比测量占空比是指周期性信号中高电平时间占整个周期时间的比例。
示波器可以自动测量出信号的占空比，并将结果显示出来。
在示波器上进行占空比测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Duty"，示波器会自动对信号进行占空比分析并计算占空比值。
占空比测量对于脉冲信号的分析、开关电源控制等方面具有重要意义。
5. 上升时间和下降时间测量上升时间和下降时间是指信号波形从低电平到高电平和从高电平到低电平的时间间隔。
示波器常识——精选推荐
⽰波器常识⼀.数字⽰波器存储时间长度计算以常见⽰波器TDS220(存储深度2.5k)为例，如测⼀个300kHz⽅波时间轴设定25us/div , 此时取样点间隔0.1us , 总记录时长250us , ⼀个周期的波形约由34个点组成时间轴设定50us/div , 此时取样点间隔0.2us , 总记录时长500us , ⼀个周期的波形约由17个点组成时间轴设定100us/div , 此时取样点间隔0.4us , 总记录时长1ms , ⼀个周期的波形约由8个点组成⼆. 如何选择⽰波器1了解您的信号？您要知道您⽤⽰波器观察什么？既您要捕捉并观察的信号其典型性能是什么？您的信号是否有复杂的特性？您的信号是重复信号还是单次信号？您要测量的信号过渡过程带宽，或者上升时间是多⼤？您打算⽤何种信号特性来触发短脉冲、脉冲宽度、窄脉冲等？您打算同时显⽰多少信号？2模拟还是数字？参见前⾯的《⽰波器发展》。
总之，传统的观点认为模拟⽰波器具有熟悉的⾯板控制，价格低廉，因⽽总觉得模拟⽰波器“使⽤⽅便”。
但是随着A/D转换器速度逐年提⾼和价格不断降低，以及数字⽰波器不断增加的测量能⼒和实际上不受限制的各种功能，数字⽰波器已独领风骚。
3带宽如何？带宽⼀般定义为正弦输⼊信号幅度衰减到-3dB时的频率，即70.7%，带宽决定⽰波器对信号的基本测量能⼒。
随着信号频率的增加，⽰波器对信号的准确显⽰能⼒将下降，如果没有⾜够的带宽，⽰波器将⽆法分辨⾼频变化。
幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数据将被丢失。
如果没有⾜够的带宽，得到的关于信号的所有特性，响铃和振鸣等都毫⽆意义。
⼀个决定您所需要的⽰波器带宽有效的经验法则是“5倍准则”；即将您要测量的信号最⾼频率分量乘以5。
这将会使您在测量中获得⾼于2%的精度。
在某些应⽤场合，您不知道你的感兴趣的信号带宽，但是您知道它的最快上升时间，⼤多数字⽰波器的频率响应⽤下⾯的公式来计算关联带宽和仪器的上升时间：带宽= 0.35 ÷信号的最快上升时间。
STM32高级定时器死区时间设置探究
STM32高级定时器死区时间设置探究一、死区设置位置：决定死区时间设置的位是‘刹车和死区寄存器TIM1->BDTR’中的DTG[7:0]，设置范围是0x00~0xff。
二、死区时间设置公式如下：DT为死区持续时间，TDTS为系统时钟周期时长，Tdtg为系统时钟周期时长乘以倍数后的死区设置时间步进值。
在72M的定时器时钟下TDTS=1/72M=13.89ns.所以以第一个公式，死区时间能以13.89ns的步进从0调整到127*13.89ns=1764ns第二个公式则能（64+0）*2*13.89~（64+63）*2*13.89=1777.9ns~3528.88ns换个角度看，就是（128~254）*13.89同理，第三个公式就是3555.84ns~7000.56ns换个角度看，就是（256~504）*13.89第四个公式就是7111.68ns~14001.12ns换个角度看，就是(512~1008)*13.89综上：死区时间就是不同的公式代表不同范围的死区时间设置，这个范围是互不重叠的。
而但是在不同的死区时间范围内死区时间设置步进是不同的。
若某个系统时钟下的死区时间不够，可以通过改变定时器时钟来改变最大死区时间范围。
当根据硬件电路的特性定下死区时间后，可以根据目标死区时间范围来找到相应的公式，然后代入公式求解出相应的整数（有时候不一定是整数，那就选择最近的那个），拼接DTG[7:5]+DTG[4:0]即可。
例子：这样当我需要3us的死区持续时间时，则可这么计算：3us在第二个公式决定的死区范围之内。
所以选择第二个公式。
3000/(13.89*2)=108,所以DTG[5:0]=108-64=44,所以DTG=127+44=171=0XabTIM1->BDTR|=0xab;反过来验算//72Mhz，死区时间=13.89nsX108*2=3000us经示波器验证，完全正确。
By zxx2013.07.18。
示波器测时间 (2)
实验报告院系：工院13系07级 姓名：龙林爽 日期：2008-5-14 学号：PB07013075实验题目：用示波器测量时间实验目的：了解示波器的基本原理和结构，学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数。
实验器材：示波器实验内容:一、用X 轴的时基测信号的时间参数（1由公式 y T =⨯时基单位波形厘米数 得：1230.110.0 1.000.2 5.0 1.000.5 2.0 1.00T ms T ms T ms=⨯==⨯==⨯= 1231.003T T T T ms ++∴== 用时基为0.1ms/cm 的时基测出的最准确。
因为，周期一定时，时基越小，波形越长，在屏幕上的图形越长，在数格子的时候也越精确。
（2）选择信号发生器的对称方波接Y 输入，改变信号频率、时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率。
由公式 y T =⨯时基单位波形厘米数 f =得示波器测量的对应频率为求出斜率k=0.995。
由图象可知，示波器测量的频率和信号发生器的输出频率呈线形关系，并且示波器测量出的频率和输出频率大体相等，说明测量比较准确。
（3）选择信号发生器的非对称方波接y 轴，测量各频率时的周期和正波的宽度频率（Hz ） 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 时基（ms ） 1 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 周期厘米数（cm ） 4.9 4.0 5.0 5.0 4.0 5.0 5.0 正波宽度厘米数（cm ）3.83.24.04.03.24.03.9由公式 y T =⨯时基单位波形厘米数 f T=得示波器测量的对应频率为 周期（ms ） 4.90 2.00 1.00 0.500.20 0.10 0.05 频率（Hz ）204.08 500.001000.002000.005000.0010000.0020000.00求出斜率k= 0.99993（4）选择信号发生器的输出为三角波，测量各个频率时的上升时间、下降时间及周期。
示波器工作计算公式
示波器工作计算公式示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，它可以帮助工程师和技术人员对电路中的信号进行分析和测量。
示波器工作的基本原理是利用电压和时间的关系来显示信号波形。
在示波器工作中，有一些重要的计算公式可以帮助我们理解和分析信号波形，下面我们将详细介绍这些计算公式。
1. 电压测量公式。
在示波器中，我们经常需要测量信号的电压大小。
示波器通常会将信号波形显示在屏幕上，并提供一些测量工具来帮助我们确定信号的电压值。
电压的测量单位通常是伏特（V），而示波器的屏幕上通常会显示信号波形的峰峰值（Peak-to-Peak）和有效值（RMS）。
电压的峰峰值表示信号波形峰值和谷值之间的差值，可以用以下公式来计算：Vpp = Vmax Vmin。
其中，Vpp表示峰峰值，Vmax表示信号波形的最大值，Vmin表示信号波形的最小值。
电压的有效值（RMS）表示信号波形的有效电压大小，可以用以下公式来计算：Vrms = Vpp / 2√2。
其中，Vrms表示有效值，Vpp表示峰峰值。
2. 频率测量公式。
除了电压的测量，示波器还可以帮助我们测量信号的频率。
频率是指信号波形中周期性变化的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
示波器可以通过测量信号波形的周期来计算频率。
信号波形的周期（T）表示一个完整波形的时间长度，可以用以下公式来计算：T = 1 / f。
其中，T表示周期，f表示频率。
频率（f）表示信号波形中周期性变化的次数，可以用以下公式来计算：f = 1 / T。
其中，f表示频率，T表示周期。
3. 相位测量公式。
在信号分析中，相位是一个重要的参数，它表示信号波形的相对时间位置。
示波器可以帮助我们测量信号波形之间的相位差。
相位差（φ）表示两个信号波形之间的时间差，可以用以下公式来计算：φ = (t / T) 360°。
其中，φ表示相位差，t表示时间差，T表示周期。
4. 波形变换公式。
示波器可以对信号波形进行一些变换操作，比如傅里叶变换、反变换等。
示波器死区时间和波形捕获率对测量结果的影响
示波器死区时间和波形捕获率对测量结果的影响发展到今天，传统的模拟示波器已经渐渐淡出了人们的视野，数字示波器几乎已经取代模拟示波器成为硬件工程师手中电路调试的最常用的一种仪器设备了。
你是否觉得示波器提供给了被测信号的所有信息呢？事实上，示波器在大部分时间都处在一个无法检测信号的无信号状态，通常把这段丢失信号的时间称为死区时间。
什么是死区时间要想了解死区时间的来源，需要先对数字示波器的结构有一个基本的了解。
数字示波器的典型组成框图如图1、图2所示。
图1：传统数字示波器组成框图。
图2：R&S公司RTO系列示波器组成框图。
被测信号通过输入通道进入示波器，并通过垂直系统中的衰减器和放大器加以调节。
模数转换器(ADC)按照固定的时间间隔对信号进行采样，并将各个信号振幅转换成离散的数字值，称为“样本点”。
采集模块随后则执行处理功能，例如样本抽取，默认一般都为采样模式。
输出数据作为样本点(samples)存储在采集存储器中。
存储的样点数目用户可以通过记录长度进行设置。
根据用户的需求，还可以对这些样本点进一步后处理。
后处理任务包括算数功能(例如求平均值)、数学运算(例如FIR滤波)、自动测量(例如上升时间或下降时间)以及分析功能(例如直方图或模板测试)。
其他后处理例如还包括协议解码、抖动分析和矢量信号分析等等。
对于数字示波器而言，基本上对波形样本执行的处理步骤没有任何限制。
这些后处理功能或者使用软件通过该仪器的主处理程序执行，或者使用专用的ASIC或FPGA硬件执行，具体取决于示波器的结构。
最终结果随后通过示波器的显示屏呈现给用户。
从图1和图2中可以看到R&S RTO系列示波器和传统数字示波器的在信号处理过程上的区别，它使用了专门独立开发的ASIC芯片RTC和FPGA来实现波形样本的后处理，如通道校准、样本抽取、数字滤波、math、直方图测量、模板测试以及FFT、自动测量、协议解码等等，大大降低了主处理器的工作负荷，同时在RTO芯片中用数字触发取代了模拟触发电路，消除了模拟触发电路带来的触发抖动，传统的中高端示波器为了减小这部分抖动，需要大量的DSP后处理。
如何计算示波器的死区时间
如何计算示波器的死区时间数字示波器的原理决定了波形观测必然存在死区时间，而死区时间的长短直接影响示波器捕获异常信号的能力。
你当前用的示波器的死区时间具体是多少，怎么去计算呢，答案就在此文揭晓。
1、采样时间、死区时间和捕获时间数字示波器捕获信号的过程是典型的“采集-处理-采集-处理”过程，如图1所示为数字示波器的采集原理，一个捕获周期由采样时间和（处理时间）死区时间组成，如图2所示。
图1 示波器采集原理图采样时间：是信号采样存储的过程。
死区时间（处理时间）：是示波器对采样存储回来的数字信号进行测量运算，显示等处理的过程。
死区时间内示波器不进行采集。
图2 采样时间与死区时间所以：捕获时间=采样时间+死区时间，而捕获时间又等于波形刷新率的倒数。
波形刷新率即波形捕获率，指的是每秒捕获波形的次数，表示为波形每秒（wfms/s）。
2、死区时间的计算死区时间的大小影响着遗漏信号的多少，也决定了捕获异常信号概率的大小，那么如何去计算示波器死区时间的大小呢？本次以ZDS2024 Plus示波器为例，ZDS2024 Plus的波形刷新率为330Kwfm/s，将时基档位调制50ns/div，可以看到异常信号闪现在示波器的屏幕上，如图3所示。
图3 ZDS2024 Plus示波器捕获异常信号根据捕获到的波形进行死区时间的计算，在50ns/div的时基档位下以下为计算的过程：图4 死区时间计算公式3、死区时间对捕获信号的影响上图4和表1为ZDS2024 Plus示波器与普通示波器的死区时间对比，在相同的时基档位下，ZDS2024 Plus有效采样时间为23.1%，普通示波器有效采样时间为0.2%，相当于在1s 内ZDS2024 Plus采集231ms，而普通示波器仅仅采集了20ms，相差20倍以上，如图5所示。
图5 不同示波器死区时间对比从图5可看出波形刷新率越高，死区时间就越短，捕获异常信号的概率就越高；波形刷新率越低，死区时间就越长，捕获异常信号的概率就越小。
示波器的使用数据计算公式
示波器的使用数据计算公式引言。
示波器是一种用于观察电信号波形的仪器，它可以将电信号转换成图形显示出来，帮助工程师们分析和测量电路中的各种信号。
在使用示波器时，我们需要了解一些基本的数据计算公式，以便正确地分析和处理测量到的波形数据。
本文将介绍一些示波器的使用数据计算公式，帮助读者更好地理解示波器的原理和使用方法。
一、频率计算公式。
在示波器中，频率是一个非常重要的参数，它可以告诉我们信号波形的周期性和频率特性。
频率的计算公式如下：f=1/T。
其中，f表示频率，单位为赫兹（Hz）；T表示周期，单位为秒（s）。
通过测量信号的周期T，我们可以利用上述公式计算出信号的频率f。
例如，如果我们测得一个信号的周期为0.01秒，则该信号的频率为1/0.01=100Hz。
二、峰值计算公式。
峰值是指信号波形的最大振幅，它可以告诉我们信号的最大电压或电流值。
在示波器中，我们可以通过以下公式计算信号的峰值：Vp=Vmax。
其中，Vp表示峰值，单位为伏特（V）；Vmax表示信号波形的最大振幅。
通过测量信号波形的最大振幅Vmax，我们可以得到信号的峰值Vp。
例如，如果我们测得一个信号的最大振幅为5V，则该信号的峰值为5V。
三、均方根值计算公式。
均方根值是指信号波形的有效值，它可以告诉我们信号的有效电压或电流值。
在示波器中，我们可以通过以下公式计算信号的均方根值：Vrms=√(1/T∫[0,T]v(t)^2dt)。
其中，Vrms表示均方根值，单位为伏特（V）；v(t)表示信号波形随时间变化的函数。
通过对信号波形的每个采样点进行平方运算，并求平均值后再开方，我们可以得到信号的均方根值Vrms。
例如，如果我们对一个信号进行采样得到一组电压值{1V, 2V, 3V}，则可以按上述公式计算出该信号的均方根值。
四、相位差计算公式。
相位差是指两个信号波形之间的时间差或相位角度差，它可以告诉我们两个信号之间的相位关系。
在示波器中，我们可以通过以下公式计算信号之间的相位差：Φ=360×(Δt/T)。
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如何计算示波器的死区时间
数字示波器的原理决定了波形观测必然存在死区时间，而死区时间的长短直接影响示波器捕获异常信号的能力。
你当前用的示波器的死区时间具体是多少，怎么去计算呢，答案就在此文揭晓。
1、采样时间、死区时间和捕获时间
数字示波器捕获信号的过程是典型的“采集-处理-采集-处理”过程，如图1所示为数字示波器的采集原理，一个捕获周期由采样时间和（处理时间）死区时间组成，如图2所示。
图1 示波器采集原理图
采样时间：是信号采样存储的过程。
死区时间（处理时间）：是示波器对采样存储回来的数字信号进行测量运算，显示等处理的过程。
死区时间内示波器不进行采集。
图2 采样时间与死区时间
所以：捕获时间=采样时间+死区时间，而捕获时间又等于波形刷新率的倒数。
波形刷新率即波形捕获率，指的是每秒捕获波形的次数，表示为波形每秒（wfms/s）。
2、死区时间的计算
死区时间的大小影响着遗漏信号的多少，也决定了捕获异常信号概率的大小，那么如何去计算示波器死区时间的大小呢？本次以ZDS2024 Plus示波器为例，ZDS2024 Plus的波形刷新率为330Kwfm/s，将时基档位调制50ns/div，可以看到异常信号闪现在示波器的屏幕上，如图3所示。
图3 ZDS2024 Plus示波器捕获异常信号
根据捕获到的波形进行死区时间的计算，在50ns/div的时基档位下以下为计算的过程：
图4 死区时间计算公式
3、死区时间对捕获信号的影响
上图4和表1为ZDS2024 Plus示波器与普通示波器的死区时间对比，在相同的时基档位下，ZDS2024 Plus有效采样时间为23.1%，普通示波器有效采样时间为0.2%，相当于在1s 内ZDS2024 Plus采集231ms，而普通示波器仅仅采集了20ms，相差20倍以上，如图5所示。
图5 不同示波器死区时间对比
从图5可看出波形刷新率越高，死区时间就越短，捕获异常信号的概率就越高；波形刷新率越低，死区时间就越长，捕获异常信号的概率就越小。
波形刷新率与死区时间就像拍照的瞬间，如下图6所示，拍照的频率越高，中间间隔的时间就越短，能抓拍到一掠而过的飞机的机率就越高，动静结合的美好作品就能呈现在我们眼前。
图6拍照频率对比图
数据采集过程和数据信号处理的过程属于串行关系，无法同时时进行运作，也就是采集过程无法实时的处理数据，所以若波形刷新率低，则在信号采集过程中可能导致漏掉关键的异常信号，给调试工程师一个错误的判断，无法将故障检测出来，大大延长调试时间，降低调试效率。
死区时间是数字示波器与生俱来的缺陷，没有办法消除，但是可以尽量的减小。
那么如何减少死区时间呢？
死区时间与波形刷新率息息有关，要减少死区时间，必须增大波形刷新率，ZDS2024 Plus 示波器具有330Kwfm/s的波形刷新率，让异常信号一览无余，ZDS4054 Plus示波器具有1Mwfm/s的波形刷新率，可以更快更可靠的查找故障，缩短故障排查所需要的时间。