评估示波器：要深挖细找次要技术指标

诸如SiGe（锗硅）触发电路拓扑等创新技术已经开始克服这种限制。工程师通常将示波器的触发特性看作是给定的特性，并假定他们一直使用的边沿触发和毛刺触发会满足要求。事实上，就进行实际工作而言，触发灵敏度也是仪器的主要技术指标。
　　每台示波器都具有边沿触发功能，大多数高端的仪器还具有“高级”触发功能。边沿触发可简单地检测超出电压门限的事件，而高级触发则采用多得多的与电压、定时或逻辑条件等有关的条件。高级触发对于串行传输的数字信号正变得日益重要。
　　在某些情况下，高级触发装置可能是触发有关信号的唯一方法。例如，利用一台多通道InfiniBand设备的设计师必须确保各个通道时间校准在特定容差以内——也就是，说各个通道不仅需要符合标准，而且还要能够正常运行。
　　处理这个测量难题的正规方法是对数据流中的一个字符进行触发，并且测量通道之间的时滞，即时间偏移。测量结果可概括某个时刻的时滞值。测量结果常常是暂时良好，但还不足以预测长期的稳定工作。
　　最近，具有全功能双触发的示波器已大大简化了在不同时间观察这些时滞变化的复杂任务。你可以根据触发条件整个菜单定义两个高级触发器。在数据字符激发第一个触发器之后，第二触发器可在一段时间内查找时滞误差，或者重新配置第一个触发器来再次启动搜索（图2）。必要的话，这种设置可以为一个误差组合的发生等待数日。

　　在评估示波器时，触发器技术指标很少放在优先考虑的位置上。但是，在检测和捕获复杂的或间歇的事件时，触发系统起全面的辅助作用。你在进行未被注意的长期时滞测量时节省的时间足以补偿花在领会触发器技术指标的言外之意上的时间。
　　更多“次要”技术指标
　　带宽、采样率等主要技术指标使迄今为止本文讨论的技术指标处于次要地位。在这一方面，这些“次要”技术指标并不是孤立的。在评估示波器时，设计师常常会将其它参数看作次要问题，但是这些问题可能使你达到或错过某个紧急的工程期限。
　　嵌入式时钟恢复是符合很多串行标准的示波器眼图分析的基础，并且还支持诸如CDR（时钟数据恢复，图3）的测量。利用嵌入式时钟信号的设计师除了必须考虑主要的技术指标外，还必须仔细考虑为了使时钟恢复更快、更方便、更灵活、更具有重复性，示波器能够做些什么。
　　与往常一样，应用系统的要求指导着设计师的选择。你必须问一问自己：你是将示波器用来进行故障排除还是用来进行一致性测量？什么样的时钟恢复机制是可以使用的？示波器是否能实时恢复时钟，使其能显示动态眼图特性？
　　大多数高端示波器要么提供基于软件的时钟恢复，要么提供基于硬件的时钟恢复。你可以通过存储的采集数据产生软件时钟恢复。基于软件的时钟恢复法是一种使用应用软件（如Tektronix公司TDSRT（实时）-Eye自动化一致性测试与分析软件）的公认的一致性测试工具。
　　你可以使用基于PLL（锁相环）的时钟恢复来获得实时眼图，但是这里还存在另一个领会言外之意的问题：不论是软件恢复还是硬件恢复，PLL能否适应目前串行标准中不断演进的时钟频率？有些PLL能适应，有些PLL则不能。严格地说，要了解这种差别就得付出代价。
　　眼图测量例证了设计师需要用示波器进行的一些最复杂的程序；另一个例子是抖动测量。在这两种情况下，设计师可能得益于在示波器上运行的应用软件的专业知识。软件工具将学习曲线降到最低限度，并大大缩短了安装时间、测量时间和分析时间（图3）。然而，这些软件工具决不会出现在主要技术指标清单之中。工程师必须自己下功夫，透过主要指标确保提供合适的工具。

　　超越探头指标
　　探测问题引出了又一次技术指标讨论。本文介绍的所有采集和分析功能全都取决于信号在被测设备和示波器本身之间的可靠传输。许多新的高速接口标准均采用差分信号传输，而不是比较熟悉的单端通信。
　　尽管探测方法具有自己的主要技术指标，尤其是带宽和载荷方面的技术指标，了解示波器和探头作为一个系统共同工作的含义也是非常重要的。示波器系统是否提供真正的差分探测工具？如果示波器没有使用这些工具，那么除了某些特定类型的测量之外，你必须使用两个单端探头和单板计算工具。此外，诸如共模抑制、灵敏度、响应精度和本底噪声等问题全都会使探头对信号产生影响。在测量目前的高速信号时，这些参数上的细微差别可能会导致巨大的探头负载失真。
　　在示波器的主要技术指标中，探头连接方法极少能够列入，但它们在每次测量中却是极其重要的。一些制造商给被测设备安装有SMA 测试点，而另一些制造商则要求能触及微型表面安装器件上的一根根引脚。要确定示波器的探头系列是否能满足所有这些要求。
　　简言之，主要技术指标仍然是示波器之间进行比较的公认标准。但是，为了仔细考察影响日常工作的基本性能，精明的工程师应该透过主要指标领会言外之意。如果从总体上考虑，一些有关采集、触发、分析工具和探测方面的不太起眼的技术指标却与描述带宽、采样率和记录长度的重大数据同样重要。这些都与完成工作有关，就连最不起眼的技术指标有时候也能决定着成功与失败。

上一页  [1] [2]