示波器百問（三）

答：對(duì)于數(shù)字示波器，不論是否觸發(fā)，示波器實(shí)際上都是在不斷地采集波形，但是如果只有穩(wěn)定的觸發(fā)才能有穩(wěn)定的顯示。也會(huì)出現(xiàn)這種狀況，示波器觸發(fā)電路的模式出于“自動(dòng)”模式，即不論是否滿足觸發(fā)條件都進(jìn)行波形顯示。如果使用“通常”Normal模式，不滿足觸發(fā)條件就不會(huì)顯示波形。

22． 關(guān)于holdoff，如果在水平時(shí)間分辨率不變的前提下，是否百分比設(shè)置越大（對(duì)應(yīng)信號(hào)顯示逐漸穩(wěn)定）那么就意味著信號(hào)的周期越長(zhǎng)？

答：是的，百分比越大，釋抑時(shí)間越長(zhǎng)。

23． 如何使用示波器測(cè)量差分信號(hào)？

答：最好的方法是選用差分探頭，這時(shí)測(cè)到的信號(hào)最為真實(shí)客觀；若沒有差分探頭，可使用兩個(gè)差分探頭接到示波器的兩個(gè)通道上(如Ch1, Ch2)，然后用數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到ch1-ch2的波形并進(jìn)行分析，這時(shí)盡量保持兩根探頭完全一樣，示波器兩個(gè)通道的Vertical scale (每格多少伏)設(shè)置一樣，否則，誤差會(huì)較大。

24． 怎樣用示波器測(cè)量出USB總線上的差分信號(hào)？

答：USB信號(hào)的測(cè)試分為2種情況：

第一種是需要進(jìn)行符合USB組織定義USB1.1/2.0總線的物理層測(cè)試規(guī)范，只有通過USB一致性測(cè)試后方可打上USB標(biāo)識(shí)。USB物理層一致性測(cè)試分為很多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目,主要是考察USB信號(hào)的信號(hào)質(zhì)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。

第二種情況是僅觀測(cè)USB總線上的信號(hào)，可以選擇合適的差分探頭連接到D+, D-，直接進(jìn)行USB信號(hào)的觀測(cè)。USB2.0信號(hào)速度比較快，上升時(shí)間為幾百皮秒，為了保證信號(hào)的包真度測(cè)試，需要選擇大于2GHz的示波器和差分探頭進(jìn)行測(cè)試。

25． PCB板上的高速信號(hào)特征：XAUI接口3.125GBd串行差分信號(hào)：60ps，請(qǐng)問需要多高帶寬的示波器才能精確測(cè)量？測(cè)量誤差可達(dá)多少？

答：對(duì)XAUI接口3.125GBd串行差分信號(hào)，聽起來有點(diǎn)象InfiniBand信號(hào)，用正弦內(nèi)插的方式，或類似等效采樣的方式來采集，但由于本身帶寬和觸發(fā)抖動(dòng)等因素，在其測(cè)量100ps ~ 130ps范圍內(nèi)的上升時(shí)間時(shí)，采用7GHz差分探頭可保證誤差<3%，對(duì)于< 80ps的上升時(shí)間測(cè)量，其誤差會(huì)大于10%,雖然這已經(jīng)是實(shí)時(shí)示波器中最好的方案，單就上升時(shí)間測(cè)量而言，最精確的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理層分析軟件)，因?yàn)槠鋷捒筛哌_(dá)50GH

z。

26． 對(duì)時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，需要考慮哪些關(guān)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(xiàng)指標(biāo)：象位數(shù)、轉(zhuǎn)換速度、DC精度、開關(guān)性能、動(dòng)態(tài)性能（SNR, SINAD,IMD）等等。

27． 對(duì)時(shí)鐘的相位噪聲參數(shù)的要求很高的設(shè)計(jì)，怎樣測(cè)量相位噪聲？

答：從示波器的角度來看，可以測(cè)試ADC,DAC的模擬和數(shù)字信號(hào)的幅度，時(shí)間，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)質(zhì)量，轉(zhuǎn)換速度，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的建立/保持時(shí)間等參數(shù)，還可以通過TDS示波器中的高級(jí)運(yùn)算功能（頻譜分析功能）來定性測(cè)量SNR,SINAD等參數(shù)。

28． 由于可能需要引入外界的時(shí)鐘，這樣時(shí)鐘存在2選1的問題，此時(shí)用什么方案才能使相位噪聲的惡化最小？

答：首先要分析抖動(dòng)產(chǎn)生的來源，示波器來分析抖動(dòng)是一個(gè)很好的工具，目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖動(dòng)分析軟件進(jìn)行徹底抖動(dòng)分析，象確定抖動(dòng)(Dj)，隨機(jī)抖動(dòng)(Rj)，Rj和Dj的分離，最后通過分析造成抖動(dòng)的原因來消除抖動(dòng)。

29． 在示波器上看波形時(shí)，用外觸發(fā)和自觸發(fā)來看有何區(qū)別？

答：示波器的通常觸發(fā)是邊沿觸發(fā)，其觸發(fā)條件有2個(gè)，觸發(fā)電平和觸發(fā)邊沿；即：信號(hào)的上升沿（或者下降沿）達(dá)到某一特定電平（觸發(fā)電平）時(shí)，示波器觸發(fā)。示波器只有在信號(hào)自觸發(fā)有問題的時(shí)候才會(huì)使用外觸發(fā)，沒有哪一個(gè)更好的問題。而這種問題通?？赡苁?，信號(hào)比較復(fù)雜，有很多滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)，無法每次在同一位置觸發(fā)，從而得到穩(wěn)定的顯示。這時(shí)需要使用外觸發(fā)。舉例如下：

觀測(cè)上面的信號(hào)，由于ABCD各點(diǎn)都會(huì)觸發(fā)，示波器顯示波形將不能穩(wěn)定。這時(shí)可以使用下面的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，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(qǐng)問帶寬和采樣頻率之間有什么固定關(guān)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(gè)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(biāo)，因?yàn)樵跀?shù)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(cè)信號(hào)的最高頻率信號(hào)的每個(gè)周期理論上至少需要采2個(gè)點(diǎn)，否則會(huì)造成混疊。但是在實(shí)際上還取決于很多其它的因素，比如波形的重構(gòu)算法等。泰克示波器采用先進(jìn)的波形重構(gòu)算法，被測(cè)信號(hào)的每個(gè)周期只需要2.5個(gè)點(diǎn)就能夠重構(gòu)波形。也有的示波器采用線性插值算法，可能就需要10個(gè)點(diǎn)。一般采樣率是帶寬的4－5倍就可以比較準(zhǔn)確地再現(xiàn)波形。

泰克的TDS3000B系列是“實(shí)時(shí)采樣”示波器，即，它的單次帶寬（捕獲單次信號(hào)的能力）＝重復(fù)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(biāo)。