DSP在DSA70000系列示波器中的新應(yīng)用

泰克DSA70000新型示波器采用了一系列創(chuàng)新的數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)，以增強(qiáng)頻率和相位響應(yīng)、通道匹配性、探頭系統(tǒng)性能、信噪比表現(xiàn)及其他重要技術(shù)特性，從而令整個(gè)示波器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均隨之受益。為了對儀器硬件的固有性能作出補(bǔ)充，泰克投入了大量精力來開發(fā)這些DSP技術(shù)。

增強(qiáng)通道性能――優(yōu)化響應(yīng)
基于DSP的通道性能增強(qiáng)是DSA70000系列性能的重要基石。該系列中的每個(gè)型號也因此得以實(shí)現(xiàn)非常平坦的頻幅響應(yīng)和相位線性。

在理想情況下，示波器的頻幅響應(yīng)可在其帶寬覆蓋的整個(gè)頻域內(nèi)保持恒定。DSA70000系列產(chǎn)品利用了DSP消除不規(guī)則的頻幅響應(yīng)――亦即波峰和波谷，使其在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)保持均衡的相應(yīng)狀態(tài)。

這樣帶來的好處：DSA70000系列的每個(gè)型號都能在其擁有的整個(gè)帶寬范圍內(nèi)獲得突出的測量精度。以12GHz的DSA71254為例，該設(shè)備在捕捉頻率為10GHz的信號時(shí)所能達(dá)到的信號精度與捕獲100MHz頻率的信號時(shí)所具備的信號精度基本相同，且信號保真度在整個(gè)頻率范圍內(nèi)保持不變。而該系列旗艦產(chǎn)品DSA72004在20GHz帶寬條件下所提供的響應(yīng)特性與DSA71254在其額定帶寬范圍內(nèi)所能提供的相應(yīng)特征也別無二致。

DSA70000系列的頻率衰減特性同樣也因DSP而得到增強(qiáng)。此處的目標(biāo)是控制響應(yīng)的衰減速度，以求在保持瞬時(shí)響應(yīng)和降低帶外噪音之間取得最佳的優(yōu)化平衡。衰減太慢會(huì)使更多的高頻噪聲進(jìn)入測量頻帶。衰減太快則會(huì)削弱信號的頻率以至于影響信號的精確度和瞬變的平滑度。DSA70000系列運(yùn)用的DSP技術(shù)既能夠非常精確的控制衰減程度，同時(shí)又可以兼顧抑制噪音和瞬時(shí)響應(yīng)之間的優(yōu)化平衡關(guān)系。正是這一特性成就了DSA70000系列產(chǎn)品的超高信號保真度。

通道匹配
DSA70000系列從DSP技術(shù)中獲得的另一優(yōu)勢是通道匹配。該系列包括4通道的型號，頻率范圍從4GHz到20GHz。DSP控制調(diào)整每個(gè)通道的響應(yīng)性能，經(jīng)過校準(zhǔn)，每個(gè)通道都具有同樣理想的響應(yīng)特性。因此任何DSA70000系列示波器中的每個(gè)測試通道都能和儀器中其他的通道之間實(shí)現(xiàn)高度匹配，而且這一匹配程度要比沒有DSP輔助時(shí)的匹配度高得多，而且四個(gè)通道的步進(jìn)響應(yīng)實(shí)際上完全一致。對基于多線串行技術(shù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行偽差分測量或者是通道間測量時(shí)，這一性能非常有價(jià)值。

該系列產(chǎn)品所具有的同樣重要的另一個(gè)特性是在DSA70000系列中任何型號設(shè)備中的單一通道都能和同型號示波器中的任何一個(gè)通道實(shí)現(xiàn)精確匹配――無論這些通道是在同一個(gè)儀器內(nèi)還是在全球任何地方的多個(gè)儀器內(nèi)。這樣，即使在不同的地方采用不同的儀器測量，同樣可確保測試的可重復(fù)性。

探頭也獲得DSP技術(shù)的提升
DSP也是DSA70000系列探測信號通路的一部分，它使示波器能夠充分發(fā)揮高性能差分探頭及其高帶寬可分離探針?biāo)哂械男阅軆?yōu)勢。

探頭所擁有的DSP性能作為名義上的濾波均衡器，專用于探頭路徑上，這樣能夠把探頭更緊密而有效地整合到示波器系統(tǒng)中。此舉亦可確保探頭和示波器一起工作時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)最平坦的頻率響應(yīng)。通過一個(gè)簡單的菜單選擇，用戶能夠把系統(tǒng)所有的性能優(yōu)勢直接拓展到探針上，例如包括水平頻幅、線性相位、減少的帶外頻率，以及保持瞬時(shí)響應(yīng)等等。

結(jié)論
泰克DSA70000系列的推出標(biāo)志著DSP技術(shù)的應(yīng)用不再局限于以往對示波器中帶寬的拓展功能。

強(qiáng)大的DSP工具是該系列各型號的標(biāo)準(zhǔn)配置。DSP增強(qiáng)功能從改善噪聲特性到優(yōu)化探頭性能等各個(gè)環(huán)節(jié)賦予示波器增強(qiáng)的性能優(yōu)勢。對于必需對高速設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行可重復(fù)精確測量才能取得成功的工程師來說，這些正是DSA70000的獨(dú)特價(jià)值所在。另外，同時(shí)推出的超高性能數(shù)字熒光示波器DPO70000系列也擁有上述的DSP特性和性能。
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