電子測(cè)量?jī)x之示波器使用常見問題解析

示波器仍是目前工作臺(tái)上必不可少的工具，這里整理了六條基于示波器使用者的常見問題，來解決實(shí)驗(yàn)室研究人員的疑惑。

Q1:在高速串行測(cè)試時(shí)，對(duì)測(cè)試所需示波器有什么樣的要求?哪幾個(gè)指標(biāo)是最關(guān)鍵的?

A:基本來說對(duì)帶寬和采樣率要滿足串行信號(hào)的要求，接下來就需要考察是否是差分信號(hào)，以及示波器對(duì)串行測(cè)試的分析功能，比如說碼型的觸發(fā)和解碼等等。

Q2:在測(cè)量高速數(shù)字信號(hào)時(shí)，示波器的帶寬是不是一定要是信號(hào)頻率的5倍以上?為什么?

A:選擇示波器的帶寬，一般是被測(cè)信號(hào)的速率的2.5倍或信號(hào)最高頻率的5倍，這樣可以看到高速信號(hào)的5次諧波。

Q3:測(cè)試時(shí)的帶寬是如何影響測(cè)試結(jié)果?對(duì)測(cè)試儀器的帶寬有何要求?

A:首先，帶寬不足會(huì)損失掉信號(hào)的高頻諧波分量，導(dǎo)致時(shí)間和幅度測(cè)試的不準(zhǔn)確。然而即使帶寬相同的示波器會(huì)表現(xiàn)出不同的上升時(shí)間，對(duì)應(yīng)用來說，測(cè)量上升沿上發(fā)生的錯(cuò)誤非常關(guān)鍵，另外在數(shù)據(jù)信號(hào)中，對(duì)眼圖的張開度影響也很大。正因如此，上升時(shí)間指標(biāo)對(duì)在時(shí)域中執(zhí)行測(cè)量的設(shè)備(示波器)非常重要。

Q4:帶寬是否越高越好?

A:前面提到，目前廣泛使用的電路板、連接器、電纜和集成模塊的上升時(shí)間非常有限，以至于高速信號(hào)經(jīng)過傳輸之后高頻分量損耗嚴(yán)重。許多新的第三代標(biāo)準(zhǔn)(USB3.0,PCIEGen3,10G-KR)已經(jīng)考慮到這一點(diǎn)，要求的帶寬比以前低得多。當(dāng)然，也有一些例外情況，要求更高的帶寬。比如100G以太網(wǎng)方案，它采用復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)(DP-QPSK)，要求四個(gè)模擬輸入及超過20GHz的帶寬進(jìn)行分析。鑒于這些應(yīng)用，泰克已經(jīng)宣布，其帶寬超過30GHz的示波器將于今年下半年晚些時(shí)候推出。

Q5:怎樣才能提高測(cè)試儀器的靈敏度呢?

A:選擇合適的帶寬，帶寬過大會(huì)增加噪聲，在垂直設(shè)置上，盡可能讓信號(hào)填滿屏幕，好充分利用示波器的AD位數(shù)，可以采用波形平均，合適的探頭的帶寬，選擇高分辨率(Hi-res)采集模式等等。

Q6:在對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，確認(rèn)異?，F(xiàn)象并在短時(shí)間內(nèi)弄清電路的運(yùn)行條件，如何增加捕捉異?，F(xiàn)象的機(jī)會(huì)?

A:使用DPX技術(shù)，并打開無限余輝，幾秒鐘就可以看到平時(shí)可能數(shù)小時(shí)看不到的異常信號(hào)。該性能提高了見證數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的瞬態(tài)事件的幾率，這些瞬態(tài)事件包括短脈沖、毛刺和轉(zhuǎn)換誤差等。