示波器的關(guān)鍵指標解析
1. 帶寬對示波器有多重要?工程師們還提到種類(lèi),也就是說(shuō),帶寬并不是唯一的衡量指標。高帶寬也意味著(zhù)更多的噪聲。怎樣處理這個(gè)問(wèn)題?
事實(shí)上,帶寬相同的示波器會(huì )表現出不同的上升時(shí)間,這是因為帶寬是在-3 dB處確定的,而沒(méi)有提供與頻響或相位響應的線(xiàn)性度有關(guān)的任何信息。不同的放大器特點(diǎn)(濾波器特點(diǎn))導致頻響在高頻率時(shí)或多或少會(huì )急劇下降,會(huì )導致放大器可用帶寬產(chǎn)生相當大的波動(dòng)。但是,對應用來(lái)說(shuō),測量上升沿上發(fā)生的錯誤非常關(guān)鍵,另外在數據信號中,對眼圖的張開(kāi)度影響也很大。正因如此,上升時(shí)間指標對在時(shí)域中執行測量的設備(示波器)非常重要。通過(guò)這一指標,用戶(hù)可以更容易地理解測量數據。
噪聲不僅取決于帶寬,還受到超出頻帶極限時(shí)下降陡峭程度的影響。必需在線(xiàn)性頻響、適度下降、理想的脈沖特點(diǎn)與噪聲之間實(shí)現良好平衡。在我們的設備中,您可以限定給定應用的可用帶寬,通過(guò)在垂直菜單中調節DSP(數字信號處理)帶寬,大幅度降低噪聲。
2. 最大存儲容量意味是什么?現在的標準都不會(huì )用到最大存儲容量,但哪些應用會(huì )用到?
最大存儲容量決定著(zhù)示波器的記錄時(shí)間。250M點(diǎn)的存儲容量和100 GS/s的采樣率 (= 10 ps/點(diǎn))會(huì )產(chǎn)生2.5 ms的最大記錄時(shí)間。只能通過(guò)降低采樣率,來(lái)提高這一時(shí)間。采用DSP頻響校正技術(shù)的示波器不允許這樣做,因此可能會(huì )錯誤理解測量信號。在我們的儀器中,可以激活DSP,把采樣率降低到內奎斯特頻率(采樣率> 2倍輸入帶寬);也可以關(guān)閉DSP,選擇任意采樣率,明顯提高記錄時(shí)間。
對抖動(dòng)測量,記錄時(shí)間決定著(zhù)正確測量的抖動(dòng)頻率下限。在50 GS/s和250 MB時(shí),抖動(dòng)頻率下降約為600 Hz。對大多數標準和應用來(lái)說(shuō),30 MB的存儲容量通常已經(jīng)足夠了。
3. ENOB值可以告訴測量工程師什么?
ENOB值(有效比特位)表明了測量信號模數轉換時(shí)的離散化階數,這一指標為用戶(hù)評估示波器的ADC精度提供了一種簡(jiǎn)單的參考。ENOB值不僅包含了ADC誤差,還包含輸入放大器的噪聲、采樣誤差、抖動(dòng)和其它誤差來(lái)源。ENOB值還與測量的信號頻率有關(guān),一般會(huì )隨著(zhù)信號頻率提高而下降,但即使是在待測信號頻率很低時(shí),也無(wú)法達到ADC的滿(mǎn)值(8bit)。
4.泰克的測量?jì)x器提供了哪些重要的硬件觸發(fā)功能?
我們的示波器擁有多個(gè)硬件觸發(fā)電路,除典型的邊沿觸發(fā)外,還提供了復雜的時(shí)間和電壓相關(guān)觸發(fā)功能。Pinpoint觸發(fā)可以實(shí)現最多1400種觸發(fā)組合,包括邊沿觸發(fā)、毛刺觸發(fā)、寬度觸發(fā)、跳變時(shí)間觸發(fā)、超時(shí)觸發(fā)、碼型觸發(fā)、狀態(tài)觸發(fā)、建立時(shí)間/保持時(shí)間觸發(fā)、窗口觸發(fā)、碼型觸發(fā)、狀態(tài)觸發(fā)、定時(shí)器觸發(fā)、事件觸發(fā)、串行字觸發(fā)(64位)等等。
對采用不同編碼的數據信號,泰克還為用戶(hù)提供了專(zhuān)用觸發(fā)功能,如AMI、HDB3、BnZS、CMI、MLT3、I2C、SPI和NRZ。高達6.25 GBit/s的8b/10b專(zhuān)用硬件觸發(fā)是一個(gè)例外,它使得用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)觸發(fā)8b/10b字符、字符串、異常及編碼錯誤。
5. 測量?jì)x器提供了哪些重要的軟件觸發(fā)功能?
我們把軟件觸發(fā)功能稱(chēng)為“搜索和標記”。對用戶(hù)來(lái)說(shuō),非常重要的一點(diǎn)是要理解所有軟件觸發(fā)都是在記錄存儲器中搜索事件,不能代替硬件觸發(fā),因為會(huì )出現大的記錄空白,所以會(huì )漏掉事件。
另一方面,可以在存儲器中標記多個(gè)事件,并在表格中列出這些事件。搜索和標記設置還可以復制到硬件觸發(fā)中,因此可以實(shí)時(shí)觸發(fā)這些事件。我們的設備還可以把使用的硬件作為選通功能,增加了示波器的分析能力。例如,這可以對找到的DDR存儲信號應用讀寫(xiě)數據套件,在眼圖中顯示信號,或執行抖動(dòng)分析。
6. 示波器未來(lái)的發(fā)展方向是什么?請簡(jiǎn)單介紹一下示波器開(kāi)發(fā)的前景。
示波器向更高帶寬發(fā)展的勢頭仍在繼續,特別是高速通信、寬帶RF等方面的設計和生產(chǎn)項目越來(lái)越需要高帶寬、高精度示波器。比如100G以太網(wǎng)變通方案,它采用復雜的調制技術(shù)(DP-QPSK),要求四個(gè)模擬輸入及超過(guò)20 GHz的帶寬進(jìn)行分析。鑒于這些應用,泰克最近推出了33GHz高精度示波器,后續將有博文詳細介紹,敬請關(guān)注!
除儀器的內部技術(shù)外,開(kāi)發(fā)和增強探頭也發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。如果不能分接信號,并指向設備,那么帶寬最高的示波器用處也不大。泰克全系列探頭尖端,不管是高帶寬范圍還是用于特殊應用(如電流測量),都有助于展現我們的技術(shù)特色。有鑒于此,在許多情況下,都是探頭使得測量成為現實(shí),應把探頭看作整個(gè)測量?jì)x器解決方案非常重要的組成部分。
許多示波器應用還需要專(zhuān)用應用軟件,以便用戶(hù)以自動(dòng)化方式更簡(jiǎn)便地分析和評估測量數據。泰克看到這一領(lǐng)域的需求不斷增長(cháng),特別是中檔產(chǎn)品,其可以經(jīng)濟地提供性能測量。泰克正持續開(kāi)發(fā)重要的應用軟件,如自動(dòng)電源測量軟件、抖動(dòng)及中低速串行總線(xiàn)解碼技術(shù)。泰克新推出的基于Windows 7平臺的DPO/MSO5000系列就是一個(gè)很好的實(shí)例,表明我們以客戶(hù)可以承受的價(jià)格提供了客戶(hù)需要的解決方案。
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