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泰克示波器时序误差的来源
2024/11/29  11:59:52

  为了更好地理解泰克示波器时序误差的来源,可将其分为四种类型:

  (1)触发抖动

  触发抖动是时序误差的逐次采集变化。将示波器设置为无限余晖并观测一个与触发同步的信号时,可以看到这一现象。如图1a与图1c的差异所示。使用外部触发源或用探头的4、5、6系列MSO输入通道,抖动将小于10ps。若采用辅助触发输入,会增加超过200ps的抖动。

  图1a:低相差和低抖动(最佳)。图1b:高相差和低抖动。

      (2)示波器通道间的相差

  4、5和6系列MSO规格书载明,使用探头时,模拟通道间的延迟将小于100ps。

  (3)各示波器外部触发器或探头的电缆传播延迟产生的相差

  使用外部触发器和功分器时,电缆长度的任何差异都会导致约70ps/cm的相差。如果每台示波器上使用相同的模拟探头作为触发源,相差应小于100ps。如图1b所示。

  图1c:低相差和高抖动。图1d:高相差和高抖动(最差)。


  图2:不同的触发设置导致不同的相差或延迟。左侧的设置将同一个触发信号使用相位匹配电缆馈送至两台仪器的触发通道。右侧的设置显示了“菊花链”的影响,其中一台示波器的辅助输出馈送至下一台示波器的辅助触发输入通道,导致明显的延迟。

  (4)触发事件与辅助触发输出信号之间的相差

  当被触发示波器的辅助输出端口指定为触发输出信号时,存在1µs的固有相差。如不加以校正,对于大多数应用场景来说,该相差量可能过大。如果记录长度足够长,则可使用预触发延迟进行校正。如图2右侧所示。

  使用外部源的低相差同步方法

  最精确的同步技术是使用单个触发源,通过功分器(BNC或SMA)将触发信号分离,将同一信号馈送到多台示波器,如图3所示。连接分离器和所有仪器的应该为相同长度的同类电缆(最好是相位匹配电缆),这样可以减小由于不同传播延迟导致的相差。

  图3:辅助触发输入和时基参考均由分离器和匹配的50Ω电缆馈送。此设置在不牺牲每台示波器通道的情况下提供了最佳相差结果。使用输入通道代替辅助触发输入将减少测量通道的数量,触发抖动会减少约200ps。

  TekScope™ PC分析软件是泰克提供的一款应用程序,非常适合多示波器配置。该软件的操作方式与4/5/6系列MSO用户界面相同,但在Windows电脑上远程运行。使用TekScope可以连接多台示波器,并在单个界面上显示所有波形,就和在单台示波器上运行一样。该软件还能将所有连接示波器的全部数据保存在一个文件里。

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