安捷伦仪器与仪表产品培训课程.pdf

V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材180008000和和8000080000系列系列示波器使用培训示波器使用培训安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦仪器与仪表产品培训课程安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学安捷伦科技大学V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材2数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的操作示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术示波器的探测技术实验实验实验实验实验实验实验实验备份备份备份备份：示波器高级应用示波器高级应用示波器高级应用示波器高级应用备份备份备份备份：示波器高级应用示波器高级应用示波器高级应用示波器高级应用Agilent 8000/80000Agilent 8000/80000示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容示波器培训课程内容V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材3第一章第一章第一章第一章第一章第一章第一章第一章:数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础数字信号分析基础V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材4数字信号的特征实际数字电路中的信号与理想的数字信号存在差异实际数字电路中的信号与理想的数字信号存在差异实际数字电路中的信号与理想的数字信号存在差异实际数字电路中的信号与理想的数字信号存在差异.很多原因会导致真实信号与理想数字信号的差异以及信号完整性问题很多原因会导致真实信号与理想数字信号的差异以及信号完整性问题很多原因会导致真实信号与理想数字信号的差异以及信号完整性问题很多原因会导致真实信号与理想数字信号的差异以及信号完整性问题V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材5信号完整性的四个主要问题单一网络上的信号质量单一网络上的信号质量单一网络上的信号质量单一网络上的信号质量(Signal Quality)由于信号及其回路阻抗不连续造成反射和信号失真由于信号及其回路阻抗不连续造成反射和信号失真由于信号及其回路阻抗不连续造成反射和信号失真由于信号及其回路阻抗不连续造成反射和信号失真网络间的串扰网络间的串扰网络间的串扰网络间的串扰(Cross Talk)网络间存在容性耦合和感性耦合网络间存在容性耦合和感性耦合网络间存在容性耦合和感性耦合网络间存在容性耦合和感性耦合轨道塌陷噪声轨道塌陷噪声轨道塌陷噪声轨道塌陷噪声(Rail-Collapse Noise)电源与地分布网络中电源与地分布网络中电源与地分布网络中电源与地分布网络中，电源和地路径的电流发生变化时在电源路径与地路径间阻抗上产生压电源和地路径的电流发生变化时在电源路径与地路径间阻抗上产生压电源和地路径的电流发生变化时在电源路径与地路径间阻抗上产生压电源和地路径的电流发生变化时在电源路径与地路径间阻抗上产生压降降降降电磁干扰电磁干扰电磁干扰电磁干扰(EMI)噪声源噪声源噪声源噪声源、辐射传播路径和天线辐射传播路径和天线辐射传播路径和天线辐射传播路径和天线*来源:Signal Integrity Simplified 作者:Eric BogatinV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材6单一网络的信号质量vout2voutTranTran1MaxTimeStep=0.1 nsecStopTime=10.0 nsecTRANSIENTRR6R=50 OhmRR5R=10000 OhmRR4R=50 OhmVtLFSR_DTSRC2Rout=0 OhmSeed=bin(10101010101010101)Taps=bin(10000000000000100)Delay=0 nsecRate=1 GHzVhigh=1 VVlow=0 VDTVtLFSR_DTSRC1Rout=0 OhmSeed=bin(10101010101010101)Taps=bin(10000000000000100)Delay=0 nsecRate=1 GHzVhigh=1 VVlow=0 VDTRR1R=50 OhmS2PSNP1File=50ohm_mom_a.ds21RefRR3R=10000 OhmRR2R=50 OhmV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材7串扰NEXTFEXTvoutTranTran1MaxTimeStep=0.01 nsecStopTime=10.0 nsecTRANSIENTVtStepSRC1Rise=1 nsecDelay=1 nsecVhigh=1 VVlow=0 VtS4PSNP2File=50Ohm_crosstalk_mom_a.ds4123RefRR9R=50 OhmRR8R=50 OhmRR7R=50 OhmRR1R=50 OhmV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材8数字信号的频谱及传输线效应voutVtLFSR_DTSRC1Rout=1 OhmSeed=bin(10101010101010101)Taps=bin(10000000000000100)Delay=0 nsecRate=1 GHzVhigh=1 VVlow=-1 VDTTranTran1MaxTimeStep=0.1 nsecStopTime=102.4 nsecTRANSIENTRR1R=10000 OhmvoutTLINTL1F=1 GHzE=90Z=50.0 OhmVtLFSR_DTSRC1Rout=1 OhmSeed=bin(11000110101010101)Taps=bin(11011000011000100)Delay=0 nsecRate=1 GHzVhigh=1 VVlow=-1 VDTTranTran1MaxTimeStep=0.1 nsecStopTime=102.4 nsecTRANSIENTRR1R=10000 OhmvoutVtPulseDTSRC1Rout=1 OhmPeriod=2 nsecWidth=1 nsecDelay=0 nsecVhigh=1 VVlow=-1 VDTTranTran1MaxTimeStep=0.1 nsecStopTime=102.4 nsecTRANSIENTRR1R=10000 OhmV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材9数字信号的带宽*来源：High-Speed Digital Design:A Handbook of Black Magic,Howard Johnson and Martin Graham,Prentice Hall,1993(ISBN:0133957241)数字信号的能量绝大部分集中在转折频率数字信号的能量绝大部分集中在转折频率数字信号的能量绝大部分集中在转折频率数字信号的能量绝大部分集中在转折频率(Fknee*)以下以下以下以下，这个转折频率也称为数字信号的带宽这个转折频率也称为数字信号的带宽这个转折频率也称为数字信号的带宽这个转折频率也称为数字信号的带宽BWsignalBWsignal=0.5/Tr Tr为10%到90%的上升沿时间BWsignal=0.4/TrTr为20%到80%的上升沿时间V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材10数字信号的哪些参数需要关注？DroopRiseRingingOvershootValid Logic 1Valid Logic 0Pulse WidthRise TimeFall TimeData 7-00123456701 21 25 2D2F012FV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材11第二章第二章第二章第二章第二章第二章第二章第二章:示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介示波器技术简介V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材12示波器示波器示波器示波器(Oscilloscope)是什么是什么是什么是什么示波器是精确复现信号电压随时间变化的波形的仪器，广泛应用于通用电子电路测试与调试，计算机及通信高速信号测试，航空航天、雷达测量等领域目前在各个行业电子目前在各个行业电子目前在各个行业电子目前在各个行业电子/电气工程师应用最广泛电气工程师应用最广泛电气工程师应用最广泛电气工程师应用最广泛、最有用的工具最有用的工具最有用的工具最有用的工具第一台示波器诞生于第一台示波器诞生于第一台示波器诞生于第一台示波器诞生于1939年年年年，具有具有具有具有5MHz的带宽的带宽的带宽的带宽第一台数字示波器诞生于第一台数字示波器诞生于第一台数字示波器诞生于第一台数字示波器诞生于1980年代年代年代年代，由由由由HP(Agilent)发明发明发明发明第一台混合信号示波器第一台混合信号示波器第一台混合信号示波器第一台混合信号示波器(MSO)诞生于诞生于诞生于诞生于1990年代初年代初年代初年代初，有有有有HP(Agilent)发明发明发明发明示波器的发展历程V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材13示波器的应用简介基本应用基本应用基本应用基本应用?波形观察与基本参数测量?电路诊断与异常情况捕获?XY显示（Lissajous图)信号的高级分析信号的高级分析信号的高级分析信号的高级分析?数学运算（加减、积分微分、FFT、滤波、用户自定义功能等等）?时钟恢复与眼图显测试、抖动分析与测量?串行通信信号的捕捉与解码（I2C、SPI、CAN等）?超宽带信号的调制域分析（UWB、雷达等）标准通信接口的一致性标准通信接口的一致性标准通信接口的一致性标准通信接口的一致性/兼容性测试兼容性测试兼容性测试兼容性测试?USB2.0、PCI-E、GbE、Fibre Channel、SATA、HDMI等V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材14Agilent示波器产品家族420-40GSa/s2GHz-13GHzInfiniium 80000 Series 440kS(sequential)3GHz-80GHzInfiniium DCA-J Series 4,4+162-4GSa/s600MHz-1GHzInfiniium 8000 Series2,2+16,4,4+162-4GSa/s100MHz-1GHzMSO/DSO 6000 Series2500M-1GSa/s60-200MHzDSO 3000 Series经济型经济型经济型经济型一般实验室型一般实验室型一般实验室型一般实验室型高性能实验室型高性能实验室型高性能实验室型高性能实验室型高性能便携式高性能便携式高性能便携式高性能便携式高带宽采样示波器高带宽采样示波器高带宽采样示波器高带宽采样示波器20-40MHz200MSa/s2手持式手持式手持式手持式42-4GSa/s100MHz-500MHzDSO 5000 Series主流便携式主流便携式主流便携式主流便携式U1600AV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材15Infiniium 8000A 系列示波器?4个模拟通道个模拟通道个模拟通道个模拟通道+16 逻辑通道逻辑通道逻辑通道逻辑通道(MSO 型号型号型号型号)?具有具有具有具有256级灰度等级的高分辨率级灰度等级的高分辨率级灰度等级的高分辨率级灰度等级的高分辨率XGA显示显示显示显示?最大最大最大最大128Mpts MegaZoom深存储器深存储器深存储器深存储器?IC,SPI,和和和和 CAN 串行总线解码串行总线解码串行总线解码串行总线解码?数学运算数学运算数学运算数学运算，统计统计统计统计，抖动抖动抖动抖动，一致性测试一致性测试一致性测试一致性测试，事件识别事件识别事件识别事件识别?宽带信号矢量信号分析宽带信号矢量信号分析宽带信号矢量信号分析宽带信号矢量信号分析信号观测和分析的最佳组合4 analog2-4 GS/s600 MHzDSO8064A4 analog+16 digital2-4 GS/s600 MHzMSO8064A4 analog2-4 GS/s1 GHzDSO8104A4 analog+16 digital2-4 GS/s1 GHzMSO8104AV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材16Infiniium 80000B 系列示波器?高性能的信号完整性高性能的信号完整性高性能的信号完整性高性能的信号完整性：最低的底噪声和触发抖动最低的底噪声和触发抖动最低的底噪声和触发抖动最低的底噪声和触发抖动?顶尖的探头技术顶尖的探头技术顶尖的探头技术顶尖的探头技术：InfiniiMax/InfiniiMax II系列探头及附件系列探头及附件系列探头及附件系列探头及附件?业内最丰富的应用选件业内最丰富的应用选件业内最丰富的应用选件业内最丰富的应用选件?InfiniiScan事件识别软件事件识别软件事件识别软件事件识别软件?带宽可升级带宽可升级带宽可升级带宽可升级高级信号完整性高级信号完整性&顶尖探测技术顶尖探测技术&最全的应用方案最全的应用方案3.3 mV2.7 mV2.3 mV2.0 mV1.7 mV1.4 mV1.2 mV1.0 mVNoise(rms at 100 mV/div)20 GSa/s on Full Channels(3 or 4)40 GSa/s on Half Channels(1 or 2)Sample rate12 GHz12 GHz10 GHz8 GHz6 GHz4 GHz3 GHz2 GHzAnalog bandwidth81304B81204B81004B80804B80604B80404B80304B80204BModel DSOV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材17第三章第三章第三章第三章第三章第三章第三章第三章:示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理示波器的工作原理V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材18G数字示波器的基本结构数字示波器的基本结构数字示波器的基本结构数字示波器的基本结构G示波器的带宽示波器的带宽示波器的带宽示波器的带宽G采样技术采样技术采样技术采样技术G存储深度存储深度存储深度存储深度G显示技术显示技术显示技术显示技术G触发触发触发触发G测量和数学运算测量和数学运算测量和数学运算测量和数学运算数字示波器的工作原理V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材19衰减器衰减器衰减器衰减器通道通道通道通道n前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器ADC存储器存储器存储器存储器微处理器系统微处理器系统微处理器系统微处理器系统显示显示显示显示，测量和分析测量和分析测量和分析测量和分析触发触发触发触发时基时基时基时基数字示波器的基本结构Sin(x)/x内插或线性内插内插或线性内插内插或线性内插内插或线性内插波形存储器波形存储器波形存储器波形存储器数学运算数学运算数学运算数学运算/FFT测量测量测量测量点连接点连接点连接点连接显示显示显示显示微处理系统及显示微处理系统及显示微处理系统及显示微处理系统及显示V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材20Front EndFlash A/D Sampling inputDigital storage 1.模拟带宽模拟带宽模拟带宽模拟带宽:-3dB2.数字带宽数字带宽数字带宽数字带宽:采样速率的 1/4 或 1/10带带带带 宽宽宽宽-3dBfGain(dB)0dB示波器的带宽inoutVVdBGainlog20)(=V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材21不同带宽的示波器观察不同带宽的示波器观察不同带宽的示波器观察不同带宽的示波器观察50MHz方波方波方波方波结果是什么样子结果是什么样子结果是什么样子结果是什么样子?60MHz100MHz350MHz500MHz示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器示波器小问题V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材22足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波！足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波足够的带宽才能覆盖体现信号绝大部分能量的谐波！被测信号被测信号被测信号被测信号频谱频率足够的带宽足够的带宽足够的带宽足够的带宽精确的复现波形精确的复现波形精确的复现波形精确的复现波形示波器的带示波器的带示波器的带示波器的带宽对数字信号测试的影响宽对数字信号测试的影响宽对数字信号测试的影响宽对数字信号测试的影响频谱频率带宽不够带宽不够带宽不够带宽不够观察到失真的波形观察到失真的波形观察到失真的波形观察到失真的波形tr使上升时间变缓使上升时间变缓使上升时间变缓使上升时间变缓使幅度衰减使幅度衰减使幅度衰减使幅度衰减原因衰减器和放大器衰减器和放大器衰减器和放大器衰减器和放大器考虑到探头及附件考虑到探头及附件考虑到探头及附件考虑到探头及附件trV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材23探头带宽探头带宽探头带宽探头带宽示波器带宽示波器带宽示波器带宽示波器带宽和频响和频响和频响和频响采样率采样率采样率采样率探头连接探头连接探头连接探头连接部分带宽部分带宽部分带宽部分带宽示波器测试系统带宽可以看作是多个环节决定的链路响应示波器测试系统带宽可以看作是多个环节决定的链路响应示波器测试系统带宽可以看作是多个环节决定的链路响应示波器测试系统带宽可以看作是多个环节决定的链路响应，整整整整个链路中的最薄弱的环节限制了的整个测量系统的带宽性能个链路中的最薄弱的环节限制了的整个测量系统的带宽性能个链路中的最薄弱的环节限制了的整个测量系统的带宽性能个链路中的最薄弱的环节限制了的整个测量系统的带宽性能。示波器系统带宽由最弱的部分决定示波器系统带宽由最弱的部分决定示波器系统带宽由最弱的部分决定示波器系统带宽由最弱的部分决定V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材240501001502002503003504004505000246810F re q u e n cy(G Hz)Amplitude(mVpp)BWsignal理想砖墙(Brick Wall)频响BW=BWsignal高斯(Gaussian)频响BW=2 x BWsignal平坦(Flat)频响BW=1.4 x BWsignal示波器的频响方式示波器的频响方式示波器的频响方式示波器的频响方式示波器必须精确捕获数字信号中的显著频率成分示波器必须精确捕获数字信号中的显著频率成分示波器必须精确捕获数字信号中的显著频率成分示波器必须精确捕获数字信号中的显著频率成分(4*BWscope时并没有显著效果时并没有显著效果时并没有显著效果时并没有显著效果前端硬件前端硬件前端硬件前端硬件A/DSR 4*BWA/DSR=4*BW在在在在ADC采样前采样前采样前采样前，毛毛毛毛刺已刺已刺已刺已经被滤除经被滤除经被滤除经被滤除采样率是越高越好吗？V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材35BW=2.25GHz,ET SamplingBW=500MHz,SR=5GSa/s输入信号输入信号输入信号输入信号:具有具有具有具有200ps的的的的1ns脉冲宽度的脉冲脉冲宽度的脉冲脉冲宽度的脉冲脉冲宽度的脉冲BW=500MHz,SR=2GSa/s举例举例举例举例:当采样率当采样率当采样率当采样率(SR)4*BWscope时并没有显著效果时并没有显著效果时并没有显著效果时并没有显著效果采样率是越高越好吗？V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材36实时示波器交错(Interleaved)ADC系统ADC#1ACQMEMSampleClockTo CPUAnalogAmplifierADC#2ACQMEM ClockDelayInputTo CPUInput精确的精确的精确的精确的ADC interleaving 要求要求要求要求:1.每个每个每个每个ADC要有匹配的垂直响应要有匹配的垂直响应要有匹配的垂直响应要有匹配的垂直响应2.精确的相位延迟采样时钟精确的相位延迟采样时钟精确的相位延迟采样时钟精确的相位延迟采样时钟为了实现更高的采样率为了实现更高的采样率为了实现更高的采样率为了实现更高的采样率，通常示波器采用交错的通常示波器采用交错的通常示波器采用交错的通常示波器采用交错的ADC采样系统采样系统采样系统采样系统，但多但多但多但多片的片的片的片的ADC交错时钟延迟偏移会造成重建波形的失真交错时钟延迟偏移会造成重建波形的失真交错时钟延迟偏移会造成重建波形的失真交错时钟延迟偏移会造成重建波形的失真。Agilent实验室发明了实验室发明了实验室发明了实验室发明了业内采样率最高业内采样率最高业内采样率最高业内采样率最高20GS/s单片单片单片单片ADC芯片应用于芯片应用于芯片应用于芯片应用于80000系列示波器中系列示波器中系列示波器中系列示波器中。Non-InterleavedV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材37只用于重复信号的采样只用于重复信号的采样只用于重复信号的采样只用于重复信号的采样之前触发得到的采样点仍然保持之前触发得到的采样点仍然保持之前触发得到的采样点仍然保持之前触发得到的采样点仍然保持经过多次触发事件重构信号的波形经过多次触发事件重构信号的波形经过多次触发事件重构信号的波形经过多次触发事件重构信号的波形采样率不是最主要的因素采样率不是最主要的因素采样率不是最主要的因素采样率不是最主要的因素触发硬件决定了最大的分辨率触发硬件决定了最大的分辨率触发硬件决定了最大的分辨率触发硬件决定了最大的分辨率等效时间等效时间等效时间等效时间(重复重复重复重复)采样技术采样技术采样技术采样技术Equivalent Time(Repetitive)Technique1st Trigger2nd Trigger3rd TriggerV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材38Acq#1Acq#2Acq#3Acq#200等效时间采样如何重建波形等效时间采样如何重建波形等效时间采样如何重建波形等效时间采样如何重建波形V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材39信号最快的上升沿时间信号最快的上升沿时间信号最快的上升沿时间信号最快的上升沿时间,tr=3nsBWsignal=0.5/tr=0.5/3ns=166MHzBWscope=2*BWsignal=2*166MHz=333MHz?3%的上升沿时间测量误差的上升沿时间测量误差的上升沿时间测量误差的上升沿时间测量误差在等效时间采样方式下在等效时间采样方式下在等效时间采样方式下在等效时间采样方式下，采样率不再是主要的因素采样率不再是主要的因素采样率不再是主要的因素采样率不再是主要的因素等效时间采样举例等效时间采样举例等效时间采样举例等效时间采样举例V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材40只用于重复信号只用于重复信号只用于重复信号只用于重复信号每次触发只捕获一个采样点每次触发只捕获一个采样点每次触发只捕获一个采样点每次触发只捕获一个采样点通过多次触发事件重构信号波形通过多次触发事件重构信号波形通过多次触发事件重构信号波形通过多次触发事件重构信号波形通常用于带宽大于通常用于带宽大于通常用于带宽大于通常用于带宽大于10GHz的采样示波器中的采样示波器中的采样示波器中的采样示波器中没有触发点之前的信息没有触发点之前的信息没有触发点之前的信息没有触发点之前的信息顺序采样技术顺序采样技术顺序采样技术顺序采样技术(Sequential Sampling Technique)1st Trigger2nd Trigger3rd TriggerV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材41每一个采样点必须存储到存储器每一个采样点必须存储到存储器每一个采样点必须存储到存储器每一个采样点必须存储到存储器，以便后续的处理和显示以便后续的处理和显示以便后续的处理和显示以便后续的处理和显示更深的存储深度可以存储更多的采样点更深的存储深度可以存储更多的采样点更深的存储深度可以存储更多的采样点更深的存储深度可以存储更多的采样点捕捉更长时间数据意味如果需要保持采样率就需要保存更多的采样点捕捉更长时间数据意味如果需要保持采样率就需要保存更多的采样点捕捉更长时间数据意味如果需要保持采样率就需要保存更多的采样点捕捉更长时间数据意味如果需要保持采样率就需要保存更多的采样点示波器的存储深度是指每个通道可以存储的数字化的点数示波器的存储深度是指每个通道可以存储的数字化的点数示波器的存储深度是指每个通道可以存储的数字化的点数示波器的存储深度是指每个通道可以存储的数字化的点数数字示波器存储数字示波器存储数字示波器存储数字示波器存储14 16 43 122 176 232 231 229 228Scope MemoryV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材42存储深度与采样率的关系存储深度与采样率的关系存储深度与采样率的关系存储深度与采样率的关系记录时间长度记录时间长度记录时间长度记录时间长度=采样周期采样周期采样周期采样周期 x 存储深度存储深度存储深度存储深度e.g.sampling rate=1 Gas/s,sample period=1/1G=1ns10ms=1ns x 10M!10ns/div500 nsec1sec121 GSa200 MSa1ns X 1000=1us 5ns X 1000000=5 ms 1 11111 1 1 1 111111 11111sample periodV 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材43同样存储深度下同样存储深度下同样存储深度下同样存储深度下：快时基还是慢时基快时基还是慢时基快时基还是慢时基快时基还是慢时基?time base=1us/Div10 us1 us10 mstime base=1ms/Div10ms1us 毛刺快时基快时基快时基快时基:观察毛刺观察毛刺观察毛刺观察毛刺慢时基慢时基慢时基慢时基:观察长时间的波形观察长时间的波形观察长时间的波形观察长时间的波形V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材44慢时基情况下可能会遗漏信息慢时基情况下可能会遗漏信息慢时基情况下可能会遗漏信息慢时基情况下可能会遗漏信息Digitized WaveformSample Rate?慢时基设置使采样率降低慢时基设置使采样率降低慢时基设置使采样率降低慢时基设置使采样率降低?低采样率意味着可能遗漏信息低采样率意味着可能遗漏信息低采样率意味着可能遗漏信息低采样率意味着可能遗漏信息V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材45峰值检测峰值检测峰值检测峰值检测(Peak Detect)能够捕获采样点之间的毛刺能够捕获采样点之间的毛刺能够捕获采样点之间的毛刺能够捕获采样点之间的毛刺Digitized WaveformMax Sample Clock?保持高的采样率保持高的采样率保持高的采样率保持高的采样率G侦测最大值和最小值侦测最大值和最小值侦测最大值和最小值侦测最大值和最小值G每个间隔时间内保存每个间隔时间内保存每个间隔时间内保存每个间隔时间内保存2个点个点个点个点G与时基设置无关与时基设置无关与时基设置无关与时基设置无关峰值检测技术V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材46在捕获更长时间记录时仍保持高的采样率在捕获更长时间记录时仍保持高的采样率在捕获更长时间记录时仍保持高的采样率在捕获更长时间记录时仍保持高的采样率更高采样率意味着更高采样率意味着更高采样率意味着更高采样率意味着?更精确的重建信号波形更精确的重建信号波形更精确的重建信号波形更精确的重建信号波形?样点间更好的分辨率样点间更好的分辨率样点间更好的分辨率样点间更好的分辨率?有更大几率捕获毛刺或异常事件有更大几率捕获毛刺或异常事件有更大几率捕获毛刺或异常事件有更大几率捕获毛刺或异常事件捕获更长时间记录捕获更长时间记录捕获更长时间记录捕获更长时间记录可以放大波形观察波形细节可以放大波形观察波形细节可以放大波形观察波形细节可以放大波形观察波形细节深存储在下面两个应用中特别重要深存储在下面两个应用中特别重要深存储在下面两个应用中特别重要深存储在下面两个应用中特别重要?模数混合信号应用模数混合信号应用模数混合信号应用模数混合信号应用?串行通信应用串行通信应用串行通信应用串行通信应用深存储的目的深存储的目的深存储的目的深存储的目的V 1.0安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材安捷伦客户培训专用教材47采样率与时基的设置采样率与时基的设置采样率与时基的设置采样率与时基的设置2G100M1G10M1M100KSample Rate(Sa/s)100ns/div10us/div100us/div1us/div10ms/div100ms/div1ms/div1s/div10