如何設置示波器來(lái)完美測量抖動(dòng)
對抖動(dòng)完美測量的一半工作量都在于如何設置示波器。我們的目標是捕獲并顯示出信號在系統環(huán)境下的真實(shí)情況。因為每個(gè)實(shí)驗室都有實(shí)時(shí)示波器,有必要知道如何去操作它們。抖動(dòng)測量對環(huán)境特別敏感,所以要想辦法針對各種抖動(dòng)優(yōu)化測試環(huán)境。
首先要選取具備合適帶寬的設備。如果帶寬太窄,測試得邊沿速率就會(huì )很低。低的沿速率會(huì )將幅度噪聲更多的轉化為時(shí)域錯誤。但是,如果帶塊太大,也只會(huì )增加測試中的熱噪聲和散粒噪聲從而提高噪底。在NRZ碼流來(lái)講,一個(gè)經(jīng)驗規則就是選取帶寬為碼率的1.8倍。
接下來(lái),盡量提高采樣率,避免發(fā)生由于欠采樣而發(fā)生的混疊效應。理論上,采樣速率至少是信號最高基頻的兩倍;實(shí)際上,捕獲過(guò)程中的模擬信號整形和數據變換會(huì )留有余量,因此示波器真正需要的采樣速率是最高基頻的2.5到3倍。所以,示波器的帶寬采樣速率比大概為1到3。
對于減小ADC量化誤差來(lái)講增大儀器的縱向解析度很重要。調節電壓/刻度旋鈕直到圖形正好進(jìn)入屏幕的垂直范圍。過(guò)度就會(huì )使ADC變化飽和,不滿(mǎn)就會(huì )減低SNR。
測量TIE抖動(dòng)時(shí)時(shí)基設置也很重要,因為這項設置相當于可調的高通濾波器。時(shí)基會(huì )設置捕獲時(shí)的最小TIE頻率(示波器帶寬決定最高抖動(dòng)頻率)。
同樣,確定測試數據碼型中包含有正確的頻譜成分范圍,并且只含有實(shí)數頻譜成分。當采用PRBS碼型時(shí),碼型長(cháng)度要足夠長(cháng)保證捕獲到低頻分量,同時(shí)又不能超過(guò)儀器的存儲范圍。
始終減少觸發(fā)與第一個(gè)采樣點(diǎn)間的延時(shí)。信號被觸發(fā)后,定時(shí)的不確定與時(shí)基等待采樣數據的長(cháng)短成正比。減少延時(shí)降低了這種不確定性,因此減低了被測抖動(dòng)值。
避免示波器均化波形,選擇sin(x)/x在數據點(diǎn)間插值,并使用大幅度的快速觸發(fā)。最后,在知道實(shí)際系統接收器門(mén)限電平的情況下將觸發(fā)電平設置與其一致,否則,設置為波形值的一半。
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