示波器的兩項(xiàng)重要指標(biāo)：觸發(fā)技術(shù)和ENOB

歲末年初之際，繼力科推出WaveMaster8 Zi系列示波器后，泰克高調(diào)宣布推出業(yè)界速度最快的示波器及探頭系統(tǒng)。雙方都強(qiáng)調(diào)自己的產(chǎn)品是世界上最快的示波器，讓我們甚感疑惑，不免對“最快”產(chǎn)生質(zhì)疑，到底誰才是“最快”呢？
實(shí)際上，在銷售產(chǎn)品時(shí)，我們都明白一個(gè)道理，即王婆賣瓜，自賣自夸，也許他們所用的衡量標(biāo)準(zhǔn)不同，角度不同，即使相同的功能產(chǎn)品，按銷售方的推銷角度來講，說“最快”都有些道理。眾所周知，通常情況下示波器的衡量指標(biāo)主要為帶寬、取樣率和存儲深度，銷售和采購示波器的時(shí)候，多數(shù)都會考量這幾個(gè)參數(shù)指標(biāo)。此次泰克在發(fā)布DPO/DSA70000B系列示波器時(shí)，除以上幾個(gè)高指標(biāo)外，還將觸發(fā)功能作為產(chǎn)品的宣傳重點(diǎn)，此外將有效比特位（ENOB）這個(gè)不太被熟悉的數(shù)字指標(biāo)提煉出來。在此，我們將簡單了解一下示波器衡量指標(biāo)中至關(guān)重要但常被忽略的兩個(gè)概念——觸發(fā)技術(shù)和ENOB。
極具創(chuàng)新的觸發(fā)系統(tǒng) 輕松應(yīng)對5Gb/s串行協(xié)議設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
在一個(gè)典型的設(shè)計(jì)周期中（如圖），高效完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程的一個(gè)關(guān)鍵是最大限度的降低在調(diào)試和診斷中使用的時(shí)間。而在用示波器處理快速復(fù)雜串行數(shù)據(jù)流的工程師都知道，檢驗(yàn)和檢定任務(wù)不僅需要足夠高的帶寬，還需要完善的能夠定位特定信息組合的觸發(fā)功能，以加快調(diào)試和診斷工作的速度。正是認(rèn)識到這一點(diǎn)，泰克最新推出的DPO/DSA70000B系列示波器，其帶有5Gb/s基于硬件的實(shí)時(shí)串行碼型觸發(fā)和串行協(xié)議解碼軟件加上強(qiáng)大的高級搜索和標(biāo)記功能，推動Pinpoint觸發(fā)系統(tǒng)，進(jìn)入一個(gè)更高的性能層次。

據(jù)悉，某些高速串行分析系統(tǒng)只為高速串行數(shù)據(jù)流提供軟件觸發(fā)功能，它們采集每個(gè)波形，搜索感興趣的碼型。如果沒有找到，將會采集另一個(gè)波形，繼續(xù)這一過程，以此類推，直到找到所需的位序列，因此軟件觸發(fā)也許需要非常長的時(shí)間才能找到感興趣的碼型。相比之下，泰克硬件串行觸發(fā)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證在指定碼型第一次出現(xiàn)時(shí)就觸發(fā)采集，將調(diào)試時(shí)間達(dá)到最小。
高頻率低余量測量中至關(guān)重要的角色——ENOB
隨著計(jì)算機(jī)、電信和視頻設(shè)備數(shù)據(jù)速率的提高，工程師很可能需要實(shí)用一臺高性能的示波器來完成工作，并可能需要觀察幾GHz和幾Gb/s的信號或碼流。在這些極端速度下，示波器的日常測量指標(biāo)（如分辨率和精度）仍然適用，但隨著設(shè)計(jì)工作頻率的提高，有效比特位(ENOB)正扮演著一個(gè)至關(guān)重要的角色，直接影響著測量結(jié)果。
ENOB可以說是原來“有效比特”的同義詞。這是一個(gè)極為綜合指標(biāo)，在一定程度上涵蓋了所有數(shù)字示波器擁有的多種誤差，如偏置誤差、增益誤差、非線性度、噪聲等等。ENOB是一個(gè)實(shí)用指標(biāo)，代表著這些誤差作為一個(gè)函數(shù)在頻率提高時(shí)的變化情況。
大多數(shù)示波器的技術(shù)數(shù)據(jù)都提供了在直流工作時(shí)的分辨率。根據(jù)數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行的頻率，示波器工作時(shí)的實(shí)際比特?cái)?shù)可能會比其技術(shù)數(shù)據(jù)反映的比特?cái)?shù)少。ENOB就代表這個(gè)動態(tài)性能指標(biāo)。在進(jìn)行系統(tǒng)測量時(shí)，低有效比特位產(chǎn)生的誤差會累加到被測設(shè)備固有的誤差中。如果把示波器比作一個(gè)天平，那么低的ENOB就相當(dāng)于在稱重之前的天平上先放了一定的重量?，F(xiàn)如今，工作余量越來越小的快速數(shù)字設(shè)計(jì)更容易受到這種新增“重量”的影響。因而，在儀器的頻率范圍中盡可能保持最高的ENOB非常關(guān)鍵。
對于任何一件產(chǎn)品，評判標(biāo)準(zhǔn)不同，得到的結(jié)論就千差萬別。至于消費(fèi)者如何看待，還要取決于消費(fèi)者自身的使用偏好。