為了更好地理解泰克示波器時(shí)序誤差的來源,可將其分為四種類型:
(1)觸發(fā)抖動(dòng)
觸發(fā)抖動(dòng)是時(shí)序誤差的逐次采集變化。將示波器設(shè)置為無限余暉并觀測一個(gè)與觸發(fā)同步的信號(hào)時(shí),可以看到這一現(xiàn)象。如圖1a與圖1c的差異所示。使用外部觸發(fā)源或用探頭的4、5、6系列MSO輸入通道,抖動(dòng)將小于10ps。若采用輔助觸發(fā)輸入,會(huì)增加超過200ps的抖動(dòng)。
圖1a:低相差和低抖動(dòng)(最佳)。圖1b:高相差和低抖動(dòng)。
(2)示波器通道間的相差
4、5和6系列MSO規(guī)格書載明,使用探頭時(shí),模擬通道間的延遲將小于100ps。
(3)各示波器外部觸發(fā)器或探頭的電纜傳播延遲產(chǎn)生的相差
使用外部觸發(fā)器和功分器時(shí),電纜長度的任何差異都會(huì)導(dǎo)致約70ps/cm的相差。如果每臺(tái)示波器上使用相同的模擬探頭作為觸發(fā)源,相差應(yīng)小于100ps。如圖1b所示。
圖1c:低相差和高抖動(dòng)。圖1d:高相差和高抖動(dòng)(最差)。
圖2:不同的觸發(fā)設(shè)置導(dǎo)致不同的相差或延遲。左側(cè)的設(shè)置將同一個(gè)觸發(fā)信號(hào)使用相位匹配電纜饋送至兩臺(tái)儀器的觸發(fā)通道。右側(cè)的設(shè)置顯示了“菊花鏈”的影響,其中一臺(tái)示波器的輔助輸出饋送至下一臺(tái)示波器的輔助觸發(fā)輸入通道,導(dǎo)致明顯的延遲。
(4)觸發(fā)事件與輔助觸發(fā)輸出信號(hào)之間的相差
當(dāng)被觸發(fā)示波器的輔助輸出端口指定為觸發(fā)輸出信號(hào)時(shí),存在1µs的固有相差。如不加以校正,對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場景來說,該相差量可能過大。如果記錄長度足夠長,則可使用預(yù)觸發(fā)延遲進(jìn)行校正。如圖2右側(cè)所示。
使用外部源的低相差同步方法
最精確的同步技術(shù)是使用單個(gè)觸發(fā)源,通過功分器(BNC或SMA)將觸發(fā)信號(hào)分離,將同一信號(hào)饋送到多臺(tái)示波器,如圖3所示。連接分離器和所有儀器的應(yīng)該為相同長度的同類電纜(最好是相位匹配電纜),這樣可以減小由于不同傳播延遲導(dǎo)致的相差。
圖3:輔助觸發(fā)輸入和時(shí)基參考均由分離器和匹配的50Ω電纜饋送。此設(shè)置在不犧牲每臺(tái)示波器通道的情況下提供了最佳相差結(jié)果。使用輸入通道代替輔助觸發(fā)輸入將減少測量通道的數(shù)量,觸發(fā)抖動(dòng)會(huì)減少約200ps。
TekScope™ PC分析軟件是泰克提供的一款應(yīng)用程序,非常適合多示波器配置。該軟件的操作方式與4/5/6系列MSO用戶界面相同,但在Windows電腦上遠(yuǎn)程運(yùn)行。使用TekScope可以連接多臺(tái)示波器,并在單個(gè)界面上顯示所有波形,就和在單臺(tái)示波器上運(yùn)行一樣。該軟件還能將所有連接示波器的全部數(shù)據(jù)保存在一個(gè)文件里。
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