示波器的數字觸發技術(上)
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 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。
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