示波器的数字触发技术(上)
2.被测信号两条路径中的系统误差源
处理被测信号经过两条不同路径---使用 A/D 转换器的采集路径和触发电路路径(参阅图 1)。两条路径包括不同的线性和非线性失真,这些失真引起显示的信号和确定的触发点之间的系统性偏差。最糟糕情况是,触发电路或许不响应有效触发电平(尽管这些触发电平可以在显示器上看到),或者触发电路对触发事件做出响应,而这些触发事件事实上不能被采集路径捕获和显示。
3.两条信号路径中的信号噪声源
经过A/D 转换器和经过模拟触发系统的两条路径上包括具有不同噪声源的多个放大器。这也将导致在示波器屏幕上作为触发位置偏移(触发抖动)出现的延迟和幅度变异。触发抖动,作为叠加的信号轨迹的宽度和高度,显示在图 4 右图区域。图 4 的左图显示相对于理想触发点,表现为随机垂直和水平偏移的触发抖动。



图 6:在数字触发系统中通过“up-sampling”方法增加采样率
图 7 通过采用up sampling方法将采样分辨率提高1倍,信号中的“盲”区缩小。左侧波形样本不含过冲。高于 A/D 转换器样本的触发门限无法检测过冲。右侧通过内插将波形采样率实现翻倍,便有可能实现过冲触发。

图 7:增加采样分辨率限制盲触发区域举例
此例中波形最大频率为 3.5GHz。该例表明 R&S的数字触发系统基于 10Gsample/s A/D 转换器速率也能够可靠检测出的更高频率分量信号。
2.3 用数字触发系统确定触发定时
在任意时间点有效重建测量信号的关键要求是满足采样定理(奈奎斯特准则)。R&S示波器使用多相滤波器,这些滤波器能够在任何定时点,以大于 90dB 的信噪比 (SNR) 计算出测量信号。使用精度为 250fs 的迭代方法,实时计算出测量信号和触发门限的交叉点。
某些诸如“毛刺”或“脉冲宽度”类触发事件以定时条件为基础,实时确定门限中的交叉点一样,支持对这类事件非常精确的触发。RTO能够以 1ps 分辨率建立触发事件定时,指定的最窄可检测脉冲宽度为 50ps。
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