毛刺/脉宽触发的应用场合 - 示波器基础知识100问（中）

　　52． 毛刺/脉宽触发的应用场合有哪些？

　　答：毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合，一是同步电路行为，如利用它来同步串行信号，或对于干扰非常严重的应用，无法用边沿触发正确同步信号，脉宽触发就是一个选择；另一是用来发现信号中的异常现象，如因干扰或竞争引起的窄毛刺，由于该异常是偶发显现，必须用毛刺触发来捕获（另一种方法是峰值检测方式，但峰值检测的方法有可能受其最大采样率的限制，同时，一般是能看，不能测）。若被测对象的脉冲宽度是50ns，而且该信号没有任何问题，也就是说，没有因干扰，竞争等问题引起的信号畸变或更窄的，用边沿触发就可同步该信号，无需使用毛刺触发。有不少用户将脉宽触发设置为10ns ~ 30ns，幸运的是，5462x和546？x是业界难得的能完成该操作的仪器。若想验证该10MHz方波中有无异常脉冲，包括比50ns窄很多的脉冲，就会用到脉宽或毛刺触发， 也就有可能会用到5ns的设置。

　　53． 安捷伦的数字示波器有没有DPO功能？

　　答：DPO是一个专用名词，只有一个示波器公司使用该名词，安捷伦对应的功能叫MegaVision，和DPO相同之处是：①可以直接信号中的异常现象。②波形捕获率远高于普通数字存储示波器。不同之处：①发现异常信号后，MegaVision可对该异常直接放大并观察信号细节。②MegaVision示波器的实时采样率突破1.25GSa/s极限，可达2GSa/s（如546？xA/D示波器）甚至更高。③MegaVision示波器是为需要深存储的应用场合优化的，当示波器存储深度》10K，甚至100K， 2M时，其波形刷新率是业界及其领先的。

　　54． 如果依据信号上升时间确定了带宽后，按照该带宽确定采样率的原则仅仅是为了实现无采样混叠误差吗？

　　答：确定带宽后再确定采样率，业界的一些公式，的确确定采样率的原则是为了实现无采样混叠误差，但它是泛泛的评估说法，具体还要看您被测对象的特征，因为最高的指标往往是在特定条件下给出的，未必满足您的测试应用。

　　55． 示波器如何显示两个采样点之间的波形？

　　答：示波器的显示方式有多种：点显示、正弦内插显示、直线连接显示；示波器的缺省显示方式通常为矢量连接显示方式，有的示波器仅支持直线连接方式；无论是直线连接还是正弦内插，在两个实际采样点之间提供的信息都不是实际采集的，由于直线连接方式可能会导致显示出现突变，如在一正弦波的波峰采集一个点，两边的波谷各采集一点，会显示出三角波，而用正弦内插显示出来仍是正弦波，所以，有些应用文章中的说法是：采用直线连接，对采样率的要求更高，如10倍的关系（以真实再现波形）；采用正弦内插，对采样率要求稍低以下，也有文章说，2.5倍就可以，工程上一般说4倍以上，也有5倍，6倍的说法。

　　56． PCB板上的高速信号特征：156.25MHZ差分时钟信号，Rise/Fall Time（20%～80％）《100ps，jitter tolerance（p-p《30ps，RMS《2ps），skew（+ vs.-）《20ps，请问需要多高带宽的示波器才能精确测量？测量误差可达多少？

　　答：对于156.25MHz 差分时钟信号，Rise/Fall Time（20%～80％）《100ps ，若您想精确测试该上升时间，如3%的测试精度，0.4/100ps *1.4 = 5.6GHz 带宽示波器及其探头系统，若10%精度可接受，0.4/100ps*1.2 = 4.8GHz 带宽示波器及其探头系统。注意若您使用差分探头，您要确保，从被测点算起，整个示波器的带宽是5.6GHz， 幸运的是目前安捷伦推出了7GHz带宽的差分探头。同时，54855A本身的上升时间指标实测是65ps ， 说明书上给出72ps的指标。jitter tolerance（p-p《30ps，RMS《2ps） ， 要精确测量抖动指标，要求示波器本身的抖动指标要更高，54855A本身的触发抖动指标是1ps RMS ，比业界同类产品好7倍，另一相关指标是Delta Time meas. Accuracy （peak） 是± ［ （7.0 ps） + （1 x ppm * |reading|） ］，好过同类产品2倍以上，这和它真正使用20GSa/s的A/D有关，它消除了使用多个（10GSa/s A/D 或 5GSa/s A/D） 拼凑成一个20GSa/s所带来的误差。

　　57． 在选择示波器时，一般考虑的多的是带宽。那么，在什么情况下要考虑采样速率？

　　答：取决于被测对象，在带宽满足的前提下，希望最小采样间隔（采样率的倒数）能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式，但基本上都是针对示波器带宽得出的，实际应用中，最好不用示波器测相同频率的信号。若您在选型，对正弦波，选择示波器带宽是被测正弦信号频率的3倍，以上，采样率是带宽的4到5倍，实际上是信号的12到15倍，若是其它波形，要保证采样率足以捕获信号细节。若您正在使用示波器，可透过以下方法验证采样率是否够用将波形停下来，放大波形，若发现波形有变化（如某些幅值），采样率就不够，否则无碍。也可用点显示来分析，采样率是否够用。

　　58． 100MHz的模拟示波器可以较清楚看到寄生波形，而100MHz的数字示波器却看不到（仅能看到波形加粗）？

　　答：此现象和示波器显示有关，模拟示波器上看到的迹线一般较细，它通过垂直偏转器直接将电压打到屏幕上，而且扫描速率和波形刷新率都很快。数字示波器是通过A/D将波形电压量化，存到内存中，处理之后再显示，数字示波器屏幕的显示分辨率是有限的，通常为6？0点或1000点，若您将示波器的存储深度（记录长度）设置成10K或2M， 这意味着，要让内存中10K或2M点的信息量通过6？0个点或1000个点来反映，无论算法有多好，都会带来一定的显示误差，波形加粗的程度和存储深度是相关的，这些问题是数字示波器特有的问题，另外数字示波器缺省显示方式为矢量显示方式，即会在两个采样点之间以线性算法，或正弦内插算法插入一些点，模拟示波器没有这些问题。您可试着将示波器记录长度改为500点，并将矢量显示改为点显示，观察数字示波器每次采样实际得到的数据，调整时基，可以清楚得看到这些点，即使使用矢量显示，线会变细些。仅从仪器角度出发，另外测量小信号，使用1:1得探头得结果，可能会比10:1探头更好些 。另外，模拟示波器没有采样率得概念，只有扫描速率概念，使用数字示波器，采样率很多时候需考虑。

　　59． 模拟和数字示波器在观察波形的细部时，那个更有优势（例如：在过零点和峰值时，观察1%以下的寄生波形）？

　　答：观察1%以下的寄生波形，无论是模拟示波器还是数字示波器，观察其精度都不是很好，模拟示波器的垂直精度未必比数字示波器更高，如某500MHz带宽的模拟示波器垂直精度是+/-3%， 并不比数字示波器（通常为1~2%精度）更具优势，而且对细节，数字示波器的自动测量功能比模拟示波器的人工测量更精确。