是德科技示波器信號的完整性一直是電子領(lǐng)域的熱門話題。在今天的設(shè)計中，裕度和數(shù)據(jù)速率都在縮小，這意味著測量必須比以前更多**。每個示波器制造商對信號完整性都有自己的看法：最高的ADC位數(shù)、最低底部噪聲、最快采樣率等。雖然這些技術(shù)指標非常重要，但更重要的是了解整個測量系統(tǒng)，而不僅僅是根據(jù)其中一個技術(shù)指標進行判斷。

　　了解這些技術(shù)指標對設(shè)計的真正意義，可以節(jié)省你在測試中的大量時間和精力。你可以確切地知道你需要什么技術(shù)指標來確定真正的信號完整性。

　　技巧1了解ADC位數(shù)與ENOB

　　示波器中的ADC位數(shù)是最受關(guān)注的技術(shù)指標之一。因此，許多工程師傾向于將其視為決定示波器質(zhì)量的技術(shù)指標**技術(shù)指標。雖然這是一個非常重要的技術(shù)指標，但如果示波器的其他部分設(shè)計不當，ADC位數(shù)可能很大*折扣。

　　與ADC系統(tǒng)的有效位數(shù)也很重要(系統(tǒng)的有效位數(shù))ENOB）。系統(tǒng)ENOB是測量時的實際有效位數(shù)。在任何示波器中，都有一些ADC位置不起作用，它們只能在噪音中工作。因此，決定示波器測量質(zhì)量的是ENOB而不是ADC位數(shù)。如果測量質(zhì)量太差，結(jié)果會不會？**而且不能重復(fù)，導致對設(shè)計的誤判。

　　可以肯定的是，ENOB它可以更好地表示信號的完整性，因為它考慮了系統(tǒng)誤差。

　　示波器制造商通常不提系統(tǒng)ENOB，因為設(shè)計高ENOB不像放高位ADC那么簡單。ADC周圍的前端和支撐電路也必須有高質(zhì)量的設(shè)計，這不是一項簡單的任務(wù)。

　　制造商自然傾向于宣傳看似最好的技術(shù)指標。所以，如果你看到的話ADC如果位數(shù)相對較高，這是一個好兆頭，但您必須檢查其他與信號完整性相關(guān)的重要組成部分。ADC位數(shù)只是其中的一小部分。

　　圖1.100MHz到1GHz的S系列DSOS104A1GHz實時示波器ENOB平均8位左右，確保您始終能獲得極高的信號完整性。

　　技巧2ADCENOB與系統(tǒng)ENOB

　　假如你只知道ENOB如果你只通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)獲得這些信息，你可能不會意識到這些信息ENOB事實上，技術(shù)指標也存在差異。請注意，我們在前一節(jié)談到了系統(tǒng)ENOB。這個術(shù)語非常關(guān)鍵，因為系統(tǒng)ENOB和ADCENOB它們之間有很大的差異。

　　ADCENOB指的是ADC有效位數(shù)，僅針對ADC。然而，示波器由整個系統(tǒng)組成，而不僅僅是ADC。ADCENOB技術(shù)指標并不代表整個示波器的有效位數(shù)，而后者是測量真正起作用的技術(shù)指標。

　　系統(tǒng)ENOB它是為了讓您在屏幕上看到信號、測量和使用分析功能的有效位數(shù)。如果產(chǎn)品數(shù)據(jù)或制造商的技術(shù)文件沒有注明此技術(shù)指標，請?zhí)岢鲆蟆?/p>

　　系統(tǒng)ENOB可以決定你的測試成敗。如果你的系統(tǒng)ENOB如果不夠高，就無法獲得穩(wěn)定設(shè)計所需的清晰度。

　　技巧3帶寬不是越高越好

　　有時帶寬太高會很糟糕。如果儀器的帶寬太高，它可能會改變您的測量結(jié)果。高帶寬示波器可以拾取高頻噪聲。請使用盡可能低的帶寬，并確保有足夠的帶寬來準確地捕獲信號。如有必要，示波器的內(nèi)置硬件或軟件濾波器可用于限制帶寬。

　　系統(tǒng)的ENOB很大程度上受到噪聲量的影響。噪音越大，ENOB越低。

　　圖2.使用8GHz（上圖）和100MHz(下圖)測試20MHz信號

　　例如，圖2顯示了在兩個不同的帶寬下捕獲的20MHz信號。使用100MHz(下圖)合適的帶寬得到一個干凈的信號。GHz帶寬捕獲的信號(上圖)噪音較大，導致信號較寬，峰值測量不準確。

　　技能4并非所有具有相同帶寬的示波器都具有相同的頻率響應(yīng)特性

　　示波器的頻率響應(yīng)揭示了真相：并非所有具有相同帶寬的示波器都具有相同的頻率響應(yīng)特性。

　　圖3幫助我們理解這個概念。請注意，當您改進德國技術(shù)示波器的帶寬時，頻率響應(yīng)保持平穩(wěn)。這是因為硬件校正濾波器用于示波器，這意味著您的信號幾乎沒有衰減。屏幕上顯示的是設(shè)備的真實特性。這可以確保您在示波器的整個帶寬范圍內(nèi)獲得**測量結(jié)果。

　　然而，一些制造商不使用校正濾波器。這意味著儀器將略微增加更高的頻率重量。原因是高頻信號需要衰減，以進入可測帶寬范圍。最后，它會影響您在屏幕上看到的信號，并偏離峰值測量。

　　你會對測量結(jié)果產(chǎn)生懷疑，因為你不知道設(shè)計中的問題在哪里，但事實上，這一直是由于示波器信號完整性差。

　　圖3.KeysightS系列示波器的平面頻率響應(yīng)確保了整個帶寬范圍的精度

　　技能5不同偏置的本底噪聲

　　這將讓許多工程師感到驚訝：你知道示波器的底部噪聲會根據(jù)信號在屏幕上的位置而變化嗎？

　　當信號直接位于屏幕中央時，最有可能獲得理想的最低基本噪聲。然而，由于儀器中的原因ADC質(zhì)量不同，您可能會在屏幕上的不同垂直偏置中看到不同的噪聲電平。這與需要顯示的定量電平的數(shù)量有關(guān)。

　　這種情況發(fā)生在每個示波器上，不同之處在于對信號和測量的影響非常不同。S如圖4和圖5所示，系列示波器的噪聲變化很小，但在其他廠家的一些儀器中，這個問題非常突出。

　　屏幕上的不同點必須分析示波器的底部噪聲，以確保它不會影響您的信號。

　　圖4.屏幕中心的噪聲

　　圖5.噪音增加到屏幕上部

　　技能6了解采樣率和交錯失真

　　通常，采樣率越高，你看到的信號細節(jié)就越多。但這取決于示波器如何實現(xiàn)如此高的采樣率。

　　一些示波器可以實現(xiàn)不可思議的高采樣率。為了實現(xiàn)這一點，必須有兩個或兩個以上的示波器ADC交錯使用，即以“一個接一個”該方法與時鐘相位延遲同步。這可以有效地將最大采樣率翻倍。

　　但是這里有個問題。使用此技術(shù)時，ADC它們之間的同步需要很多**。不幸的是，許多示波器用戶無法正確完成這一同步。如果相位延遲時鐘沒有正確對齊，樣本將在不均勻間隔內(nèi)收集。這將使重建并顯示在屏幕上的波形失真，如圖6所示。

　　幸運的是，KeysightS這種情況不會發(fā)生在系列中，因為ADC正確同步，但在評估示波器時，正確同步仍然非常重要。一些高端示波器，如是德科技公司最新推出的示波器UXR系列，不需要交錯使用ADC可實現(xiàn)高達128GSa/s從而實現(xiàn)非常快的速度**的測量。

　　圖6.如果ADC交錯性能差，信號失真。

　　當您測量或?qū)ふ易钸m合您的示波器時，請記住以下重要經(jīng)驗：

　　1.一定要索取系統(tǒng)ENOB判斷整體測量質(zhì)量的信息

　　2.記得檢查系統(tǒng)ENOB，而不僅僅是ADCENOB

　　3.只使用真正需要的帶寬而不使用過高的帶寬，以降低噪音

　　4.向制造商索取頻率響應(yīng)圖，以確保示波器在整個帶寬范圍內(nèi)保持平坦響應(yīng)

　　5.檢查示波器屏幕上不同偏置下的底部噪聲，確保底部噪聲不會對測量產(chǎn)生明顯影響

　　6.請注意采樣率高，錯誤交錯ADC

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