示波器知识百问(五)

25. PCB板上的高速信号特征:XAUI接口3.125GBd串行差分信号:60ps,请问需要多高带宽的示波器才能精确测量?测量误差可达多少? 

答:对XAUI接口3.125GBd 串行差分信号,听起来有点象InfiniBand 信号,用正弦内插的方式,或类似等效采样的方式来采集,但由于本身带宽和触发抖动等因素,在其测量100ps ~ 130ps范围内的上升时间时,采用7GHz差分探头可保证误差<3%,对于< 80ps的上升时间测量,其误差会大于10%, 虽然这已经是实时示波器中最好的方案,单就上升时间测量而言,最精确的方案是安捷伦的网络分析仪(需配上物理层分析软件),因为其带宽可高达50GHz。 

26. 对时钟的相位噪声参数的要求很高的设计,需要考虑哪些关键性的问题来降低相位噪声? 

答:在ADC,DAC的器件中衡量性能有很多项指标:象位数、转换速度、DC精度、开关性能、动态性能(SNR, SINAD,IMD)等等。 

27. 对时钟的相位噪声参数的要求很高的设计,怎样测量相位噪声? 

答:从示波器的角度来看,可以测试ADC,DAC的模拟和数字信号的幅度,时间,转换后的信号质量,转换速度,时钟和数据的建立/保持时间等参数,还可以通过TDS示波器中的高级运算功能(频谱分析功能)来定性测量SNR,SINAD等参数。 

28. 由于可能需要引入外界的时钟,这样时钟存在2选1的问题,此时用什么方案才能使相位噪声的恶化最小? 

答:首先要分析抖动产生的来源,示波器来分析抖动是一个很好的工具,目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖动分析软件进行彻底抖动分析,象确定抖动(Dj),随机抖动(Rj),Rj和Dj的分离,最后通过分析造成抖动的原因来消除抖动。 

29. 在示波器上看波形时,用外触发和自触发来看有何区别? 

答:示波器的通常触发是边沿触发,其触发条件有2个,触发电平和触发边沿;即:信号的上升沿(或者下降沿)达到某一特定电平(触发电平)时,示波器触发。 示波器只有在信号自触发有问题的时候才会使用外触发,没有哪一个更好的问题。而这种问题通常可能是,信号比较复杂, 有很多满足触发条件的点,无法每次在同一位置触发,从而得到稳定的显示。这时需要使用外触发。举例如下: 


观测上面的信号,由于ABCD各点都会触发,示波器显示波形将不能稳定。这时可以使用下面的信号作为触发信号,示波器将得到能够全部周期的显示。 

30. TDS3032B的带宽是300MHz,采样频率为2.5G/s,采样频率为带宽的8倍。请问带宽和采样频率之间有什么固定关系?我们也有一款其它厂家的示波器,带宽100MHz、采样频率只有200MHz。为什么两个示波器的带宽采样频率比相差这么大? 

答:带宽是示波器最重要的指标,因为在数字示波器中有ADC,它的采样率理论上需要满足Nyquist采样定律,即被测信号的最高频率信号的每个周期理论上至少需要采2个点,否则会造成混叠。但是在实际上还取决于很多其它的因素,比如波形的重构算法等。泰克示波器采用先进的波形重构算法,被测信号的每个周期只需要2.5个点就能够重构波形。也有的示波器采用线性插值算法,可能就需要10个点。一般采样率是带宽的4-5倍就可以比较准确地再现波形。 

泰克的TDS3000B系列是“实时采样”示波器,即,它的单次带宽(捕获单次信号的能力)=重复带宽,您所说的另一种示波器的单次带宽显然不到100MHz,您可以看一下它的指标。 
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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2019年4月28日 已被浏览 342 次 〖 打印本文