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示波器的常見問題

作者: 時間:2012-01-21 來源:網絡 收藏
; MARGIN: 0px 0px 20px; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 2em; LINE-HEIGHT: 24px; PADDING-TOP: 0px">26.對時鐘的相位噪聲參數的要求很高的設計,需要考慮哪些關鍵性的問題來降低相位噪聲?
答:在ADC,DAC的器件中衡量性能有很多項指標:象位數、轉換速度、DC精度、開關性能、動態性能(SNR, SINAD,IMD)等等。

27.對時鐘的相位噪聲參數的要求很高的設計,怎樣測量相位噪聲?
答:從的角度來看,可以測試ADC,DAC的模擬和數字信號的幅度,時間,轉換后的信號質量,轉換速度,時鐘和數據的建立/保持時間等參數,還可以通過TDS中的高級運算功能(頻譜分析功能)來定性測量SNR,SINAD等參數。

28.由于可能需要引入外界的時鐘,這樣時鐘存在2選1的問題,此時用什么方案才能使相位噪聲的惡化最???
答:首先要分析抖動產生的來源,來分析抖動是一個很好的工具,目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖動分析軟件進行徹底抖動分析,象確定抖動Dj,隨機抖動Rj,Rj和Dj的分離,最后通過分析造成抖動的原因來消除抖動。

29.在示波器上看時,用外觸發和自觸發來看有何區別?
答:示波器的通常觸發是邊沿觸發,其觸發條件有2個,觸發電平和觸發邊沿;即:信號的上升沿(或者下降沿)達到某一特定電平(觸發電平)時,示波器觸發。 示波器只有在信號自觸發有問題的時候才會使用外觸發,沒有哪一個更好的問題。而這種問題通??赡苁?,信號比較復雜, 有很多滿足觸發條件的點,無法每次在同一位置觸發,從而得到穩定的顯示。這時需要使用外觸發。舉例如下:
觀測上面的信號,由于ABCD各點都會觸發,示波器顯示將不能穩定。這時可以使用下面的信號作為觸發信號,示波器將得到能夠全部周期的顯示。

30.TDS3032B的帶寬是300MHz,采樣頻率為2.5G/s,采樣頻率為帶寬的8倍。請問帶寬和采樣頻率之間有什么固定關系?我們也有一款其它廠家的示波器,帶寬100MHz、采樣頻率只有200MHz。為什么兩個示波器的帶寬采樣頻率比相差這么大?
答:帶寬是示波器最重要的指標,因為在數字示波器中有ADC,它的采樣率理論上需要滿足Nyquist采樣定律,即被測信號的最高頻率信號的每個周期理論上至少需要采2個點,否則會造成混疊。但是在實際上還取決于很多其它的因素,比如的重構算法等。泰克示波器采用先進的波形重構算法,被測信號的每個周期只需要2.5個點就能夠重構波形。也有的示波器采用線性插值算法,可能就需要10個點。一般采樣率是帶寬的4-5倍就可以比較準確地再現波形。
泰克的TDS3000B系列是“實時采樣”示波器,即,它的單次帶寬(捕獲單次信號的能力)=重復帶寬,您所說的另一種示波器的單次帶寬顯然不到100MHz,您可以看一下它的指標。

31.示波器指標中的帶寬如何理解?
答:帶寬是示波器的基本指標,和放大器帶寬的定義一樣,是所謂的-3dB點,即,在示波器的輸入加正弦波,幅度衰減為實際幅度的70.7%時的頻率點稱為帶寬。也就是說,使用100MHz帶寬的示波器測量1V,100MHz的正弦波,得到的幅度只有0.707V。這還只是正弦波的情形。因此,我們在選擇示波器的時候,為達到一定的測量精度,應該選擇信號最高頻率5倍的帶寬。

32.測量系統的總帶寬如何獲得?
答:測量系統的總帶寬=0.35/上升時間1GHz以下示波器。

33.在帶寬一定的條件下,采樣頻率太大是否也沒有太大的意義?
答:帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個被測信號周期只需2.5個點就能夠最大限度的重構波形。其它一些示波器需要大于4個樣點/周期,即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率,有些示波器甚至需要10個點(線性內插技術)才能保證采集信號有意義。

34.所謂高斯響應示波器和平坦響應示波器各有何優缺點和適合的領域?
答:在示波器的規范中并沒有平坦相應和高斯相應的指標。在示波器中會出現類似的比較或探討,可能有如下原因:
眾所周知,示波器是時域的儀器,從泰克發明第一臺可觸發的模擬示波器以來,示波器的帶寬一直是最重要的指標,它是指示波器內部的前置放大器的模擬帶寬。但是,示波器帶寬的定義卻是頻域的定義,即正弦波幅度衰減到-3dB點時的頻率點。一個復雜高速信號含有豐富的頻譜分量,如果需要精確測量信號,必須知道它們的每一個頻譜分量的幅度和相位,所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。
從最近幾年的發展來看,目前數字示波器的帶寬越做越高,從泰克2000年推出TDS7000 4GHZ帶寬示波器,2001年推出TDS6000 6GHZ帶寬示波器, 2003年推出TDS7704B 7GHZ帶寬示波器,到最近TDS6804B 8GHZ帶寬示波器,帶寬幾乎每年都在提升。當示波器帶寬到達幾個GHZ時,前置放大器作為模擬器件,保證良好的幅頻和相頻特性越來越難,泰克是掌握這一最關鍵技術的唯一公司。有些廠商無法做到,就不得不采用其它的一些方法來修補模擬器件帶寬的不足,獲得更高的帶寬,頻響曲線自然發生變化。
隨著目前各種高速信號越來越多,信號速率越來越快,對實時示波器提出了新的要求,示波器廠商的數字示波器中也出現了一些新的技術,最顯著的是示波器通過數字信號處理技術(DSP)來得到更好的性能。DSP就在數字示波器主要應用包括:
增強帶寬
更快的上升時間
增益和波形校準與改善
幅度和相位的改善
光參考接收機歸一化
其中泰克的第三代示波器(DPO)就是DSP技術的最好體現。合理的利用DSP可以提升示波器測試的信號保真度。
但是,DSP技術的使用會是每一個示波器的使用者產生迷惑,特別是在“帶寬是否可以通過DSP可以提升”,“ 示波器的帶寬是模擬帶寬,和DSP技術有何關系”,“當前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是DSP帶寬?” “DSP技術帶來的負面效應是什么?”
在泰克最新的TDS6804B 8GHZ帶寬的示波器中的模擬帶寬是7GHZ,通過DSP增強后的帶寬是8GHZ,為了保證每一個測試人員對這兩種方式的理解,在TDS6804B中可以打開和關閉DSP的帶寬增強功能。泰克將DSP增強帶寬帶來的優點和問題告訴每一個測試人員,幫助測試人員理解模擬帶寬和DSP增強帶寬的測試結果,更好的進行高速信號測試。

35.除高斯響應示波器和平坦響應示波器之外,還有基于其它響應的示波器嗎?
答:示波器前置放大器的頻響特性是決定測試結果的最關鍵因素,它由模擬器件決定。關鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。



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