示波器的數字觸發技術(下)
3.1實時采集中的低觸發抖動
在采集和觸發過程中使用相同樣本值,使 R&S 示波器的觸發抖動小于 1ps rms(典型值,最小值可大達到500ps) 。圖 8 顯示了在觸發點采用 2GHz 時鐘信號(該信號上升時間為 400ps)測定觸發抖動實例。
正如在第 2-1 節討論的,R&S 示波器實時數字觸發單元是在 A/D 轉換器和采集存儲器間的處理路徑中實現的。不同于使用后處理方法實現的“軟件增強”觸發系統,在采集每個波形后,R&S 示波器實時數字觸發單元不需要額外地處理信號,最小化盲區時間。RTO示波器首次將最低觸發抖動和每秒1 百萬次的波形捕獲率在正常采集模式實現。

圖 8:采用 2GHz、峰峰值 500mV 正弦波信號測定的內在觸發抖動
應用提示
R&S®RTO 示波器的 OCXO 選件可將時基精度提高到 ±0.02 ppm。這對于需要長存儲采集,高觸發偏移的采集,或罕見觸發事件間的時間關系應用都是十分有效的。
3.2 優化觸發靈敏度
對于觸發靈敏度有兩個相互矛盾的要求:對于噪聲信號的穩定觸發,要求觸發系統在觸發門限周圍實現一定遲滯(參閱圖 9)。另一方面,對于小振幅信號,較大的遲滯又會限制觸發系統的靈敏度。
傳統示波器的觸發靈敏度一般限制到一個垂直刻度以上。此外,對于噪聲信號的穩定觸發,采用“噪聲抑制”模式可以選擇較大的遲滯。

圖 9:觸發遲滯能夠實現對噪聲信號的穩定觸發
R&S 的數字觸發系統允許從 0 到 5 個格的特殊觸發遲滯設置,以便根據圖 10 中的相應信號特征優化觸發靈敏度。
• 采用“Auto”遲滯模式,R&S 的固件根據使用的垂直刻度自動確定相關遲滯。
•“Manual”遲滯模式支持手動增大遲滯,以便對具有高噪聲電平的信號進行穩定觸發(參閱圖 9)
• 將遲滯設置為 0 可以為快速邊沿信號提供最高的觸發靈敏度。
提到觸發靈敏度,我們就不得不提到 R&S 示波器的另一個優點:即使在最小的1mV/div垂直刻度下,低噪聲前端也可以保證精確觸發,且沒有帶寬限制。

圖 10:RTO 觸發門限遲滯可以自由設定。最高靈敏度設置為 0。
3.3 最小可檢測脈沖寬度
觸發系統的另一個關鍵參數是最小可檢測脈沖寬度。它與示波器能夠檢測到并產生觸發的最窄脈沖相對應。R&S 示波器支持對脈沖、毛刺、間隔和小至50ps 的上升/下降時間進行穩定觸發。
圖 11 顯示了對小于50ps的脈沖寬度進行穩定觸發的例子。在這個例子中,用帶有過沖的3.5V TTL電平的脈沖心慌演示 R&S®RTO 的觸發靈敏度。這個特例的重要性在于,需要將觸發遲滯設置為 0以獲得最小。在圖 11 中,可以看到所有采集的波形都滿足脈沖寬度窄于 50ps 的觸發條件。

圖 11:采用設置為窄于50ps 脈沖寬度觸發
3.4 觸發事件無遺漏
觸發判決后,模擬觸發電路需要一些時間,以便在觸發電路能夠再次觸發前對其進行重新設置。在這個重新設置期間,示波器不能響應新的觸發事件---即重新設置期間發生的觸發事件被遺漏。
與之不同,R&S 示波器的數字觸發系統能夠用時間數字轉換器 (Time-to-Digital-Converters, TDC) 在 400ps間隔內(參閱圖 12),以 250fs 分辨率測定各個觸發事件。這對于復雜觸發條件的應用很重要,例如使用事件計數條件的觸發釋抑 (hold-off),或 A-B 觸發序列,觸發前需要若干 B 事件。
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