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示波器基础知识一百个问答

2016-05-29  Ricky_图...

21. 关于holdoff,所谓触发与非触发,示波器对采集信号的处理有什么区别?

答:对于数字示波器,不论是否触发,示波器实际上都是在不断地采集波形,但是如果只有稳定的触发才能有稳定的显示。也会出现这种状况,示波器触发电路的模式出于“自动”模式,即不论是否满足触发条件都进行波形显示。如果使用“通常”Normal模式,不满足触发条件就不会显示波形。

22. 关于holdoff,如果在水平时间分辨率不变的前提下,是否百分比设置越大(对应信号显示逐渐稳定)那么就意味着信号的周期越长?

答:是的,百分比越大,释抑时间越长。

23. 如何使用示波器测量差分信号?

答:最好的方法是选用差分探头,这时测到的信号最为真实客观;若没有差分探头,可使用两个差分探头接到示波器的两个通道上(如Ch1, Ch2),然后用数学 运算,得到ch1-ch2的波形并进行分析,这时尽量保持两根探头完全一样,示波器两个通道的Vertical scale ( 每格多少伏)设置一样,否则,误差会较大。

24. 怎样用示波器测量出USB总线上的差分信号?

答:USB 信号的测试分为2种情况:

第一种是需要进行符合USB组织定义USB1.1/2.0总线的物理层测试规范,只有通过USB一致性测试后方可打上USB标识。USB物理层一致性测试分为很多个测试项目,主要是考察USB信号的信号质量如何,象

Signal Quality Test

Droop & Drop Test

Inrush Current Test

HS Specific Tests

Chirp Test

Monotonic Test

Receiver sensitivity Test

Impedance Test (TDR) 等等。

第二种情况是仅观测USB总线上的信号,可以选择合适的差分探头连接到D+, D-,直接进行USB信号的观测。USB2.0信号速度比较快,上升时间为几百皮秒,为了保证信号的包真度测试,需要选择大于2GHz的示波器和差分探头进行测试。

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。

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