是德示波器通过什么技术指标来确定真正的信号完整性

　　是德科技示波器信号的完整性一直是电子领域的热门话题。在今天的设计中，裕度和数据速率都在缩小，这意味着测量必须比以前更多**。每个示波器制造商对信号完整性都有自己的看法：最高的ADC位数、最低底部噪声、最快采样率等。虽然这些技术指标非常重要，但更重要的是了解整个测量系统，而不仅仅是根据其中一个技术指标进行判断。

　　了解这些技术指标对设计的真正意义，可以节省你在测试中的大量时间和精力。你可以确切地知道你需要什么技术指标来确定真正的信号完整性。

　　技巧1了解ADC位数与ENOB

　　示波器中的ADC位数是最受关注的技术指标之一。因此，许多工程师倾向于将其视为决定示波器质量的技术指标**技术指标。虽然这是一个非常重要的技术指标，但如果示波器的其他部分设计不当，ADC位数可能很大*折扣。

　　与ADC系统的有效位数也很重要(系统的有效位数)ENOB）。系统ENOB是测量时的实际有效位数。在任何示波器中，都有一些ADC位置不起作用，它们只能在噪音中工作。因此，决定示波器测量质量的是ENOB而不是ADC位数。如果测量质量太差，结果会不会？**而且不能重复，导致对设计的误判。

　　可以肯定的是，ENOB它可以更好地表示信号的完整性，因为它考虑了系统误差。

　　示波器制造商通常不提系统ENOB，因为设计高ENOB不像放高位ADC那么简单。ADC周围的前端和支撑电路也必须有高质量的设计，这不是一项简单的任务。

　　制造商自然倾向于宣传看似最好的技术指标。所以，如果你看到的话ADC如果位数相对较高，这是一个好兆头，但您必须检查其他与信号完整性相关的重要组成部分。ADC位数只是其中的一小部分。

　　图1.100MHz到1GHz的S系列DSOS104A1GHz实时示波器ENOB平均8位左右，确保您始终能获得极高的信号完整性。

　　技巧2ADCENOB与系统ENOB

　　假如你只知道ENOB如果你只通过产品数据获得这些信息，你可能不会意识到这些信息ENOB事实上，技术指标也存在差异。请注意，我们在前一节谈到了系统ENOB。这个术语非常关键，因为系统ENOB和ADCENOB它们之间有很大的差异。

　　ADCENOB指的是ADC有效位数，仅针对ADC。然而，示波器由整个系统组成，而不仅仅是ADC。ADCENOB技术指标并不代表整个示波器的有效位数，而后者是测量真正起作用的技术指标。

　　系统ENOB它是为了让您在屏幕上看到信号、测量和使用分析功能的有效位数。如果产品数据或制造商的技术文件没有注明此技术指标，请提出要求。

　　系统ENOB可以决定你的测试成败。如果你的系统ENOB如果不够高，就无法获得稳定设计所需的清晰度。

　　技巧3带宽不是越高越好

　　有时带宽太高会很糟糕。如果仪器的带宽太高，它可能会改变您的测量结果。高带宽示波器可以拾取高频噪声。请使用尽可能低的带宽，并确保有足够的带宽来准确地捕获信号。如有必要，示波器的内置硬件或软件滤波器可用于限制带宽。

　　系统的ENOB很大程度上受到噪声量的影响。噪音越大，ENOB越低。

　　图2.使用8GHz（上图）和100MHz(下图)测试20MHz信号

　　例如，图2显示了在两个不同的带宽下捕获的20MHz信号。使用100MHz(下图)合适的带宽得到一个干净的信号。GHz带宽捕获的信号(上图)噪音较大，导致信号较宽，峰值测量不准确。

　　技能4并非所有具有相同带宽的示波器都具有相同的频率响应特性

　　示波器的频率响应揭示了真相：并非所有具有相同带宽的示波器都具有相同的频率响应特性。

　　图3帮助我们理解这个概念。请注意，当您改进德国技术示波器的带宽时，频率响应保持平稳。这是因为硬件校正滤波器用于示波器，这意味着您的信号几乎没有衰减。屏幕上显示的是设备的真实特性。这可以确保您在示波器的整个带宽范围内获得**测量结果。

　　然而，一些制造商不使用校正滤波器。这意味着仪器将略微增加更高的频率重量。原因是高频信号需要衰减，以进入可测带宽范围。最后，它会影响您在屏幕上看到的信号，并偏离峰值测量。

　　你会对测量结果产生怀疑，因为你不知道设计中的问题在哪里，但事实上，这一直是由于示波器信号完整性差。

　　图3.KeysightS系列示波器的平面频率响应确保了整个带宽范围的精度

　　技能5不同偏置的本底噪声

　　这将让许多工程师感到惊讶：你知道示波器的底部噪声会根据信号在屏幕上的位置而变化吗？

　　当信号直接位于屏幕中央时，最有可能获得理想的最低基本噪声。然而，由于仪器中的原因ADC质量不同，您可能会在屏幕上的不同垂直偏置中看到不同的噪声电平。这与需要显示的定量电平的数量有关。

　　这种情况发生在每个示波器上，不同之处在于对信号和测量的影响非常不同。S如图4和图5所示，系列示波器的噪声变化很小，但在其他厂家的一些仪器中，这个问题非常突出。

　　屏幕上的不同点必须分析示波器的底部噪声，以确保它不会影响您的信号。

　　图4.屏幕中心的噪声

　　图5.噪音增加到屏幕上部

　　技能6了解采样率和交错失真

　　通常，采样率越高，你看到的信号细节就越多。但这取决于示波器如何实现如此高的采样率。

　　一些示波器可以实现不可思议的高采样率。为了实现这一点，必须有两个或两个以上的示波器ADC交错使用，即以“一个接一个”该方法与时钟相位延迟同步。这可以有效地将最大采样率翻倍。

　　但是这里有个问题。使用此技术时，ADC它们之间的同步需要很多**。不幸的是，许多示波器用户无法正确完成这一同步。如果相位延迟时钟没有正确对齐，样本将在不均匀间隔内收集。这将使重建并显示在屏幕上的波形失真，如图6所示。

　　幸运的是，KeysightS这种情况不会发生在系列中，因为ADC正确同步，但在评估示波器时，正确同步仍然非常重要。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，不需要交错使用ADC可实现高达128GSa/s从而实现非常快的速度**的测量。

　　图6.如果ADC交错性能差，信号失真。

　　当您测量或寻找最适合您的示波器时，请记住以下重要经验：

　　1.一定要索取系统ENOB判断整体测量质量的信息

　　2.记得检查系统ENOB，而不仅仅是ADCENOB

　　3.只使用真正需要的带宽而不使用过高的带宽，以降低噪音

　　4.向制造商索取频率响应图，以确保示波器在整个带宽范围内保持平坦响应

　　5.检查示波器屏幕上不同偏置下的底部噪声，确保底部噪声不会对测量产生明显影响

　　6.请注意采样率高，错误交错ADC

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