新聞中心

        EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 示波器的數字觸發技術(上)

        示波器的數字觸發技術(上)

        作者: 時間:2017-02-06 來源:網絡 收藏

        2.被測信號兩條路徑中的系統誤差源

        處理被測信號經過兩條不同路徑---使用 A/D 轉換器的采集路徑和觸發電路路徑(參閱圖 1)。兩條路徑包括不同的線性和非線性失真,這些失真引起顯示的信號和確定的觸發點之間的系統性偏差。最糟糕情況是,觸發電路或許不響應有效觸發電平(盡管這些觸發電平可以在顯示器上看到),或者觸發電路對觸發事件做出響應,而這些觸發事件事實上不能被采集路徑捕獲和顯示。

        3.兩條信號路徑中的信號噪聲源

        經過A/D 轉換器和經過模擬觸發系統的兩條路徑上包括具有不同噪聲源的多個放大器。這也將導致在示波器屏幕上作為觸發位置偏移(觸發抖動)出現的延遲和幅度變異。觸發抖動,作為疊加的信號軌跡的寬度和高度,顯示在圖 4 右圖區域。圖 4 的左圖顯示相對于理想觸發點,表現為隨機垂直和水平偏移的觸發抖動。

        圖 4:在幾個波形采集期間的觸發抖動
        下一節,我們將為您介紹數字方式實現的觸發系統。數字觸發由于不包含上面討論的誤差項,因此能夠為示波器提供更精確的觸發。
        2 數字觸發功能
        2.1 數字觸發概念
        圖 5 顯示采用數字觸發的數字示波器的簡化方框圖。
        圖 5:采用數字方式實現觸發功能的數字示波器方框圖
        與模擬觸發不同,數字觸發系統直接針對A/D 轉換器的樣本工作,被測信號不會被分成兩個不同的路徑上,因此,數字觸發處理的是和采集、顯示相同的信號。在第 1-3 節討論的模擬觸發系統誤差已在原理上消除。
        數字觸發技術使用數字信號處理方法進行觸發點測定,以精確的算法檢測有效觸發事件并精確測量時間戳。
        數字觸發技術面臨的挑戰是對測量信號無縫監測的實時信號處理能力。R&S數字觸發器基于 10 GS/s 的 A/D 轉換器工作,因此必須處理 80Gbit/s 數據(8 位 A/D 轉換器)。
        由于數字觸發技術使用與采集單元相同的數字化數據,因此要切記其只對模數轉換器范圍內的信號觸發。
        2.2 采用數字觸發技術檢測觸發事件
        對于選定的觸發事件,首先,比較器將測量信號與規定的觸發門限進行對比。在最簡單的“邊沿”觸發時,當信號在要求的方向上(下降或上升)跨越觸發門限時,觸發事件被檢測到。
        在數字系統中,信號由樣本表示。采樣理論規定采樣率至少是最大信號頻率的兩倍。只有在這樣的條件下信號才有可能被完整重建。
        從圖 2 和圖 3 可以看到,僅觀察 A/D 轉換器樣本并不足以看到所有信號細節。這種情況同樣適用于數字觸發器:純粹根據 A/D 轉換器樣本的觸發決策是不充分的,因為跨越觸發門限有可能被漏掉。因此,通過使用內插算法上調采樣信號采樣率到 20Gs/s,可以增加定時分辨率(參閱圖 6)。在內插器后面,比較器將樣本值與規定的觸發門限進行比對。如果檢測到觸發電平,比較器即改變輸出電平。

        圖 6:在數字觸發系統中通過“up-sampling”方法增加采樣率

        圖 7 通過采用up sampling方法將采樣分辨率提高1倍,信號中的“盲”區縮小。左側波形樣本不含過沖。高于 A/D 轉換器樣本的觸發門限無法檢測過沖。右側通過內插將波形采樣率實現翻倍,便有可能實現過沖觸發。

        圖 7:增加采樣分辨率限制盲觸發區域舉例

        此例中波形最大頻率為 3.5GHz。該例表明 R&S的數字觸發系統基于 10Gsample/s A/D 轉換器速率也能夠可靠檢測出的更高頻率分量信號。

        2.3 用數字觸發系統確定觸發定時

        在任意時間點有效重建測量信號的關鍵要求是滿足采樣定理(奈奎斯特準則)。R&S示波器使用多相濾波器,這些濾波器能夠在任何定時點,以大于 90dB 的信噪比 (SNR) 計算出測量信號。使用精度為 250fs 的迭代方法,實時計算出測量信號和觸發門限的交叉點。

        某些諸如“毛刺”或“脈沖寬度”類觸發事件以定時條件為基礎,實時確定門限中的交叉點一樣,支持對這類事件非常精確的觸發。RTO能夠以 1ps 分辨率建立觸發事件定時,指定的最窄可檢測脈沖寬度為 50ps。



        上一頁 1 2 下一頁

        關鍵詞: 示波器數字觸發技

        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 犍为县| 江山市| 郴州市| 永修县| 本溪市| 沛县| 瓮安县| 安丘市| 弥渡县| 驻马店市| 高雄县| 剑阁县| 米脂县| 嘉义县| 洛川县| 青神县| 玉林市| 于田县| 延长县| 巧家县| 资中县| 嵊泗县| 新疆| 长岭县| 赞皇县| 惠水县| 通许县| 浮山县| 疏勒县| 黄山市| 澎湖县| 云梦县| 陵水| 兰考县| 大理市| 孝义市| 上犹县| 桑日县| 吉隆县| 冀州市| 宁波市|