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,像 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?。?/p>
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??赡苁牵?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)。
31. 示波器指標(biāo)中的帶寬如何理解?
答:帶寬是示波器的基本指標(biāo),和放大器帶寬的定義一樣,是所謂的-3dB 點(diǎn),即,在示波 器的輸入加正弦波,幅度衰減為實(shí)際幅度的 70.7%時(shí)的頻率點(diǎn)稱為帶寬。也就是說,使用 100MHz 帶寬的示波器測(cè)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?cè)谶x擇示波器的時(shí)候,為達(dá)到一定的測(cè)量精度,應(yīng)該選擇信號(hào)最高 頻率 5 倍的帶寬。
32. 測(cè)量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得?
答:測(cè)量系統(tǒng)的總帶寬=0.35/上升時(shí)間(1GHz 以下示波器)。
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