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100個(gè)關(guān)于示波器使用的知識(shí)點(diǎn)（二）
日期：2024-10-19 08:15
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摘要：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*好的方案，單就上升時(shí)間測(cè)量而言，*精 確的方案是安捷倫的網(wǎng)絡(luò)分析儀(需配上物理...
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*好的方案，單就上升時(shí)間測(cè)量而言，*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) 50GHz。
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 示波器中的上等運(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*?。?br> 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，*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。而這種問題通常可能是，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，如泰克示波器。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*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*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)*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)。
33． 在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？
答：帶寬是限制被測(cè)信號(hào)高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測(cè)信號(hào)周期只需 2.5個(gè)點(diǎn)就能夠*大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于 4 個(gè)樣點(diǎn)/周期，即 100MHZ 帶寬示波器單次采集至少需要 400MS/s 的采樣率，有些示波器甚至需要 10 個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號(hào)有意義。
34． 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點(diǎn)和適合的領(lǐng)域？
答：在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標(biāo)。在示波器中會(huì)出現(xiàn)類似的比較或探討，可能有如下原因：
眾所周知，示波器是時(shí)域的儀器，從泰克發(fā)明**臺(tái)可觸發(fā)的模擬示波器以來，示波器的帶寬一直是*重要的指標(biāo)，它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是，示波器帶寬的定義卻是頻域的定義，即正弦波幅度衰減到-3dB 點(diǎn)時(shí)的頻率點(diǎn)。一個(gè)復(fù)雜高速信號(hào)含有豐富的頻譜分量，如果需要精 確測(cè)量信號(hào)，必須知道它們的每一個(gè)頻譜分量的幅度和相位，所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。
從*近幾年的發(fā)展來看，目前數(shù)字示波器的帶寬越做越高，從泰克 2000 年推出 TDS7000 4GHZ 帶寬示波器，2001 年推出 TDS6000 6GHZ 帶寬示波器， 2003 年推出 TDS7704B 7GHZ 帶寬示波器，到*近 TDS6804B 8GHZ 帶寬示波器，帶寬幾乎每年都在提升。當(dāng)示波器帶寬到達(dá)幾個(gè) GHZ 時(shí)，前置放大器作為模擬器件，保證良好的幅頻和相頻特性越來越難，泰克是掌握這一*關(guān)鍵技術(shù)的唯壹公司。有些廠商無法做到，就不得不采用其它的一些方法來修補(bǔ)模擬器件帶寬的不足，獲得更高的帶寬，頻響曲線自然發(fā)生變化。
隨著目前各種高速信號(hào)越來越多，信號(hào)速率越來越快，對(duì)實(shí)時(shí)示波器提出了新的要求，示波器廠商的數(shù)字示波器中也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，*顯著的是示波器通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）來得到更好的性能。DSP 就在數(shù)字示
波器主要應(yīng)用包括：
增強(qiáng)帶寬
更快的上升時(shí)間
增益和波形校準(zhǔn)與改善
幅度和相位的改善
光參考接收機(jī)歸一化
其中泰克的第三代示波器（DPO）就是 DSP 技術(shù)的*好體現(xiàn)。合理的利用 DSP 可以提升示波器測(cè)試的信號(hào)保真度。但是，DSP 技術(shù)的使用會(huì)是每一個(gè)示波器的使用者產(chǎn)生迷惑，特別是在“帶寬是否可以通過 DSP 可以提升”，“示波器的帶寬是模擬帶寬，和 DSP 技術(shù)有何關(guān)系”，“當(dāng)前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是 DSP 帶寬？”“DSP 技術(shù)帶來的負(fù)面效應(yīng)是什么？” 在泰克*新的 TDS6804B 8GHZ 帶寬的示波器中的模擬帶寬是 7GHZ，通過 DSP 增強(qiáng)后的帶寬是8GHZ，為了保證每一個(gè)測(cè)試人員對(duì)這兩種方式的理解，在 TDS6804B 中可以打開和關(guān)閉 DSP 的帶寬增強(qiáng)功能。泰克將 DSP 增強(qiáng)帶寬帶來的優(yōu)點(diǎn)和問題告訴每一個(gè)測(cè)試人員，幫助測(cè)試人員理解模擬帶寬和 DSP增強(qiáng)帶寬的測(cè)試結(jié)果，更好的進(jìn)行高速信號(hào)測(cè)試。
35． 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外，還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎？
答：示波器前置放大器的頻響特性是決定測(cè)試結(jié)果的*關(guān)鍵因素，它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。
36． 以前在用 TDS744,TDS745 等示波器時(shí)，使用的是無源探頭(如 P6139A,帶寬 500M)。在購(gòu)買了有源探頭(P6237)之后, 從測(cè)試波形來看(特別是測(cè)高頻信號(hào)時(shí)),兩者的測(cè)試結(jié)果差異較大. 從探頭參數(shù)得知, 有源探頭的輸入電容<1pF,而無源探頭則為 10pF 左右. 這樣看來應(yīng)該是有源探頭的測(cè)試結(jié)果更能反映信號(hào)真實(shí)的情況. 既然無源探頭對(duì)高頻信號(hào)衰減很大, 那么 500M 的帶寬有什么意義呢? 如何根據(jù)測(cè)試情況來選擇使用有源或無源探頭？
答：您的 P6139A 探頭加上泰克的 500MHz 示波器典型帶寬值還是可以達(dá)到 500MHz，但是正如您所說，其輸入電容不同，這一電容將產(chǎn)生對(duì)于待測(cè)信號(hào)的負(fù)載效應(yīng)，造成信號(hào)振鈴，形狀發(fā)生改變，因此這個(gè)時(shí)候使用有源探頭
時(shí)能反映信號(hào)的真實(shí)情況。實(shí)際上，使用探頭不光要考慮帶寬，所有這些因素我們?cè)跍y(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候都要考慮：
帶寬/上升時(shí)間
動(dòng)態(tài)范圍
負(fù)載效應(yīng)
接地效應(yīng)
共振效應(yīng)
尤其 P6139A 時(shí)您還要考慮地線的影響，探頭上的接地線也會(huì)帶來振鈴，測(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候應(yīng)該盡量縮短地線的長(zhǎng)度。
另外，您使用的 P6247 是有源差分探頭，共模的影響也可能是一個(gè)因素。選擇無源探頭主要是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)范圍大，比如 P6139A 可以測(cè)量從毫伏到幾百伏的信號(hào)，而 P6247只能測(cè)量＋－8.5V 的信號(hào)。另外有源探頭價(jià)格也是一個(gè)因素。
37．實(shí)驗(yàn)時(shí)，示波器接地線后，導(dǎo)致 MOsfet 炸掉，現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因？
答：為保證測(cè)試中的人身**以及獲得良好的測(cè)量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測(cè)量 MOSFET 管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會(huì)產(chǎn)生問題，如下圖所示。
剪斷地線可以防止對(duì) MOSFET 管測(cè)試中的短路問題，但是也會(huì)帶來一些其它的測(cè)試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對(duì)測(cè)量信號(hào)造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的 P5205，可以測(cè)量所謂的 2 個(gè)測(cè)試點(diǎn)都不是地的差分信號(hào)。
38．用示波器抓取數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù)，且是按照 resolution 為時(shí)間間隔的。如何利用軟件實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)（matlab?），如何抓到更多數(shù)據(jù)？
答：泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風(fēng)格，即屏幕顯示的波形為采集下來的所有數(shù)據(jù)，配合TDS5000B 的 multiViewZoom 功能，可以方便顯示所有波形。泰克 TDS5000B，TDS6000，TDS7000B，TDS8000B 系列示波器都采用完全開放的 WINDOWS平臺(tái)，支持當(dāng)前所有的流行工具，象 Matlab，LabView，VB，VC，.NET，MicroSoft Office VBA 等 等 ，可以靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面，構(gòu)成一臺(tái)集數(shù)據(jù)采集，分析，顯示，處理的儀器。單次采集更多的數(shù)據(jù)，需要示波器配備更深的存儲(chǔ)深度，象 TDS5000B 系列通用示波器可以支持到 16M 內(nèi)存。
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*好的方案，單就上升時(shí)間測(cè)量而言，*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) 50GHz。
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 示波器中的上等運(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*?。?br> 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，*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。而這種問題通常可能是，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，如泰克示波器。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*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*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)*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)。
33． 在帶寬一定的條件下，采樣頻率太大是否也沒有太大的意義？
答：帶寬是限制被測(cè)信號(hào)高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個(gè)被測(cè)信號(hào)周期只需 2.5個(gè)點(diǎn)就能夠*大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于 4 個(gè)樣點(diǎn)/周期，即 100MHZ 帶寬示波器單次采集至少需要 400MS/s 的采樣率，有些示波器甚至需要 10 個(gè)點(diǎn)（線性內(nèi)插技術(shù)）才能保證采集信號(hào)有意義。
34． 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點(diǎn)和適合的領(lǐng)域？
答：在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標(biāo)。在示波器中會(huì)出現(xiàn)類似的比較或探討，可能有如下原因：
眾所周知，示波器是時(shí)域的儀器，從泰克發(fā)明**臺(tái)可觸發(fā)的模擬示波器以來，示波器的帶寬一直是*重要的指標(biāo)，它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是，示波器帶寬的定義卻是頻域的定義，即正弦波幅度衰減到-3dB 點(diǎn)時(shí)的頻率點(diǎn)。一個(gè)復(fù)雜高速信號(hào)含有豐富的頻譜分量，如果需要精 確測(cè)量信號(hào)，必須知道它們的每一個(gè)頻譜分量的幅度和相位，所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。
從*近幾年的發(fā)展來看，目前數(shù)字示波器的帶寬越做越高，從泰克 2000 年推出 TDS7000 4GHZ 帶寬示波器，2001 年推出 TDS6000 6GHZ 帶寬示波器， 2003 年推出 TDS7704B 7GHZ 帶寬示波器，到*近 TDS6804B 8GHZ 帶寬示波器，帶寬幾乎每年都在提升。當(dāng)示波器帶寬到達(dá)幾個(gè) GHZ 時(shí)，前置放大器作為模擬器件，保證良好的幅頻和相頻特性越來越難，泰克是掌握這一*關(guān)鍵技術(shù)的唯壹公司。有些廠商無法做到，就不得不采用其它的一些方法來修補(bǔ)模擬器件帶寬的不足，獲得更高的帶寬，頻響曲線自然發(fā)生變化。
隨著目前各種高速信號(hào)越來越多，信號(hào)速率越來越快，對(duì)實(shí)時(shí)示波器提出了新的要求，示波器廠商的數(shù)字示波器中也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，*顯著的是示波器通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）來得到更好的性能。DSP 就在數(shù)字示
波器主要應(yīng)用包括：
增強(qiáng)帶寬
更快的上升時(shí)間
增益和波形校準(zhǔn)與改善
幅度和相位的改善
光參考接收機(jī)歸一化
其中泰克的第三代示波器（DPO）就是 DSP 技術(shù)的*好體現(xiàn)。合理的利用 DSP 可以提升示波器測(cè)試的信號(hào)保真度。但是，DSP 技術(shù)的使用會(huì)是每一個(gè)示波器的使用者產(chǎn)生迷惑，特別是在“帶寬是否可以通過 DSP 可以提升”，“示波器的帶寬是模擬帶寬，和 DSP 技術(shù)有何關(guān)系”，“當(dāng)前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是 DSP 帶寬？”“DSP 技術(shù)帶來的負(fù)面效應(yīng)是什么？” 在泰克*新的 TDS6804B 8GHZ 帶寬的示波器中的模擬帶寬是 7GHZ，通過 DSP 增強(qiáng)后的帶寬是8GHZ，為了保證每一個(gè)測(cè)試人員對(duì)這兩種方式的理解，在 TDS6804B 中可以打開和關(guān)閉 DSP 的帶寬增強(qiáng)功能。泰克將 DSP 增強(qiáng)帶寬帶來的優(yōu)點(diǎn)和問題告訴每一個(gè)測(cè)試人員，幫助測(cè)試人員理解模擬帶寬和 DSP增強(qiáng)帶寬的測(cè)試結(jié)果，更好的進(jìn)行高速信號(hào)測(cè)試。
35． 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外，還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎？
答：示波器前置放大器的頻響特性是決定測(cè)試結(jié)果的*關(guān)鍵因素，它由模擬器件決定。關(guān)鍵在于用何種方法來獲得足夠的頻響。
36． 以前在用 TDS744,TDS745 等示波器時(shí)，使用的是無源探頭(如 P6139A,帶寬 500M)。在購(gòu)買了有源探頭(P6237)之后, 從測(cè)試波形來看(特別是測(cè)高頻信號(hào)時(shí)),兩者的測(cè)試結(jié)果差異較大. 從探頭參數(shù)得知, 有源探頭的輸入電容<1pF,而無源探頭則為 10pF 左右. 這樣看來應(yīng)該是有源探頭的測(cè)試結(jié)果更能反映信號(hào)真實(shí)的情況. 既然無源探頭對(duì)高頻信號(hào)衰減很大, 那么 500M 的帶寬有什么意義呢? 如何根據(jù)測(cè)試情況來選擇使用有源或無源探頭？
答：您的 P6139A 探頭加上泰克的 500MHz 示波器典型帶寬值還是可以達(dá)到 500MHz，但是正如您所說，其輸入電容不同，這一電容將產(chǎn)生對(duì)于待測(cè)信號(hào)的負(fù)載效應(yīng)，造成信號(hào)振鈴，形狀發(fā)生改變，因此這個(gè)時(shí)候使用有源探頭
時(shí)能反映信號(hào)的真實(shí)情況。實(shí)際上，使用探頭不光要考慮帶寬，所有這些因素我們?cè)跍y(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候都要考慮：
帶寬/上升時(shí)間
動(dòng)態(tài)范圍
負(fù)載效應(yīng)
接地效應(yīng)
共振效應(yīng)
尤其 P6139A 時(shí)您還要考慮地線的影響，探頭上的接地線也會(huì)帶來振鈴，測(cè)量高頻信號(hào)的時(shí)候應(yīng)該盡量縮短地線的長(zhǎng)度。
另外，您使用的 P6247 是有源差分探頭，共模的影響也可能是一個(gè)因素。選擇無源探頭主要是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)范圍大，比如 P6139A 可以測(cè)量從毫伏到幾百伏的信號(hào)，而 P6247只能測(cè)量＋－8.5V 的信號(hào)。另外有源探頭價(jià)格也是一個(gè)因素。
37．實(shí)驗(yàn)時(shí)，示波器接地線后，導(dǎo)致 MOsfet 炸掉，現(xiàn)在將示波器都剪掉了地線。這是什么原因？
答：為保證測(cè)試中的人身**以及獲得良好的測(cè)量效果，一般示波器的所有探頭的地線都與機(jī)殼連接在一起，并連接到示波器電源線的地線。因此，您在電源中測(cè)量 MOSFET 管波形的時(shí)候，如果其中任何一個(gè)點(diǎn)都不是地，就會(huì)產(chǎn)生問題，如下圖所示。
剪斷地線可以防止對(duì) MOSFET 管測(cè)試中的短路問題，但是也會(huì)帶來一些其它的測(cè)試問題，比如示波器機(jī)殼帶電，示波器機(jī)殼分布參數(shù)對(duì)測(cè)量信號(hào)造成影響等。解決的辦法是使用差分探頭，比如泰克的 P5205，可以測(cè)量所謂的 2 個(gè)測(cè)試點(diǎn)都不是地的差分信號(hào)。
38．用示波器抓取數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù)，且是按照 resolution 為時(shí)間間隔的。如何利用軟件實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)（matlab?），如何抓到更多數(shù)據(jù)？
答：泰克示波器采用壓縮屏幕的顯示風(fēng)格，即屏幕顯示的波形為采集下來的所有數(shù)據(jù)，配合TDS5000B 的 multiViewZoom 功能，可以方便顯示所有波形。泰克 TDS5000B，TDS6000，TDS7000B，TDS8000B 系列示波器都采用完全開放的 WINDOWS平臺(tái)，支持當(dāng)前所有的流行工具，象 Matlab，LabView，VB，VC，.NET，MicroSoft Office VBA 等 等 ，可以靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
這些分析工具還可以直接安裝在示波器里面，構(gòu)成一臺(tái)集數(shù)據(jù)采集，分析，顯示，處理的儀器。單次采集更多的數(shù)據(jù)，需要示波器配備更深的存儲(chǔ)深度，象 TDS5000B 系列通用示波器可以支持到 16M 內(nèi)存。
