示波器的數字觸發技術(下)

圖 12:數字觸發系統能夠在 400ps 間隔內,以250fs 分辨率檢測觸發事件
應用提示
采用最小 300ns 死區時間的超級分段 (ultra-segmented) 模式支持快速重復觸發事件采集。
3.5 對觸發信號進行靈活的濾波
R&S示波器中的采集和觸發專用集成電路 (ASIC) 支持在實時路徑中靈活設置數字低通濾波器截止頻率。相同濾波器設置可用于觸發信號或測量信號(參閱圖 13)。僅僅以觸發目的對觸發信號的低通濾波僅抑制高頻噪聲,而與此同時捕獲和顯示未濾波的測量信號。

圖 13:對采集和觸發信號進行靈活的濾波器設置
圖 14 為相關應用舉例。用戶在此設置矮脈沖 (Runt) 觸發來捕獲低于 1 邏輯電平的數據脈沖。因為跨越矮脈沖電平窗口存在過沖,設置 Runt 觸發門限是非常困難的。僅對觸發信號應用低通濾波器不失為一條解決途徑,這樣我們就可以對原始的測量信號進行分析了。

圖 14:矮脈沖觸發,通過對觸發信號應用低通濾波抑制快速過沖
3.6 由觸發單元辨別通道延遲
示波器輸入通道間的定時關系(延遲時間)對于測量以及對于兩個或多個信號間的觸發條件設置是至關重要的。不同電纜長度、探頭或探測點位置也會在通道間引起延遲。標準數字示波器提供信號延遲校準功能 (De-skew),以補償在不同輸入上的延遲。延遲校準一般在 A/D 轉換器后的采集路徑中處理,因此不能被標準模擬觸發器看到。這會在屏幕中顯示不一致的信號,從而導致觸發系統測定的信號和顯示的信號不一致。
采用 R&S數字示波器,采集單元和觸發單元使用相同的經過數字化處理的數據(參閱圖 15)。因此,即使使用通道延遲校準,顯示器上所看到的波形和由觸發單元處理過的信號也是一致的。使用數字延遲濾波器,可以以 1ps 步長設置延遲校準。
多個通道間設定觸發條件的例子包括:對一條通道上(例如以“邊沿”為)觸發條件的觸發和對其它通道上某種電平組合(“高”或“低”狀態)的觸發。

圖 15:為了實現對通道組合的適當觸發,R&數字觸發器可以使用通道延遲校準功能
3.7 帶時間標簽的歷史查看功能
很多情況下我們不能準確找出誤差的真正原因,而必須回頭查看歷史上采集的信號。R&S示波器可以訪問之前采集的波形。不論目前使用的是何種測量功能,保存在存儲器中的歷史波形數據可以立即用于分析。此外,每個波形有單獨的時間標簽,可清晰確定觸發事件的發生時間。依靠存儲器選件,用戶可以得到用于高效調試的大量數據。
歷史查看工具控制波形回放,參閱圖 15。時間標簽可以是相對于系統時鐘絕對時間或者是相對于上一次觸發波形的相對時間。在后一種模式中時間標簽的時間分辨率是 1ps。對于需要長期穩定時間基準的應用,可以選擇恒溫振蕩器(硬件選件 R&S®RTO-B4)的高精度時基。
應用提示
在波形數據回放期間,所有處理和分析工具,諸如數學測試、測量函數、模板測試或直方圖工具都可以使用。

圖 16:歷史查看工具可訪問采集存儲器中所有波形
4 結論
本文對比傳統模擬觸發,討論了數字觸發技術的優點。數字觸發技術可直接在 A/D 轉換器樣本上操作。這個架構為采集和觸發數據提供一致的定時,提供更精確的測量結果。
R&S數字示波器的特點是實時數字觸發。在提供非常高的波形捕獲率和分析速率的同時,它產生的觸發抖動非常低。
由于在整個帶寬上的高觸發靈敏度以及使用針對觸發信號的可調數字濾波器,R&S數字觸發技術能夠實現更加精確的測量。
這些優點結合其它特點,如模擬前端的高動態范圍 (ENOB)、高波形捕獲率和分析速率以及直觀的用戶界面,使R&S示波器成為強有力的調試和分析工具。
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