示波器基础知识（三）

更新时间：2013-09-26

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1、关于holdoff，所谓触发与非触发，示波器对采集信号的处理有什么区别？

答：对于数字示波器，不论是否触发，示波器实际上都是在不断地采集波形，但是如果只有稳定的触发才能有稳定的显示。也会出现这种状况，示波器触发电路的模式出于“自动”模式，即不论是否满足触发条件都进行波形显示。如果使用“通常”Normal模式，不满足触发条件就不会显示波形。

2、关于holdoff，如果在水平时间分辨率不变的前提下，是否百分比设置越大（对应信号显示逐渐稳定）那么就意味着信号的周期越长？

答：是的，百分比越大，释抑时间越长。

3、如何使用示波器测量差分信号？

答：的方法是选用差分探头，这时测到的信号zui为真实客观；若没有差分探头，可使用两个差分探头接到示波器的两个通道上（如Ch1、Ch2），然后用数学运算，得到ch1-ch2的波形并进行分析，这时尽量保持两根探头*一样，示波器两个通道的Vertical，scale（每格多少伏）设置一样，否则，误差会较大。

4、怎样用示波器测量出USB总线上的差分信号？

答：USB，信号的测试分为2种情况：

*种是需要进行符合USB组织定义USB1.1/2.0总线的物理层测试规范，只有通过USB一致性测试后方可打上USB标识。USB物理层一致性测试分为很多个测试项目,主要是考察USB信号的信号质量如何，像Signal、Quality、Test、Droop、&、Drop、Test、Inrush、Current、Test、HS、Specific、Tests、Chirp、Test、Monotonic、Test、Receiver、sensitivity、Test、Impedance、Test、TDR等等。

第二种情况是仅观测USB总线上的信号，可以选择合适的差分探头连接到D+，D-，直接进行USB信号的观测。USB2.0信号速度比较快，上升时间为几百皮秒，为了保证信号的包真度测试，需要选择大于2GHz的示波器和差分探头进行测试。

5、PCB板上的高速信号特征：XAUI接口3.125GBd串行差分信号：60ps，请问需要多高带宽的示波器才能测量？测量误差可达多少？

答：对XAUI接口3.125GBd。串行差分信号，听起来有点象InfiniBand信号，用正弦内插的方式，或类似等效采样的方式来采集，但由于本身带宽和触发抖动等因素，在其测量100ps ~130ps范围内的上升时间时，采用7GHz差分探头可保证误差±3%，对于80ps的上升时间测量，其误差会大于10%，虽然这已经是实时示波器中的方案，单就上升时间测量而言，zui的方案是安捷伦的网络分析仪（需配上物理层分析软件），因为其带宽可高达50GHz。

6、对时钟的相位噪声参数的要求很高的设计，需要考虑哪些关键性的问题来降低相位噪声？

答：在ADC,DAC的器件中衡量性能有很多项指标：象位数、转换速度、DC精度、开关性能、动态性能（SNR,SINAD,IMD）等等。

7、对时钟的相位噪声参数的要求很高的设计，怎样测量相位噪声？

答：从示波器的角度来看，可以测试ADC,DAC的模拟和数字信号的幅度，时间，转换后的信号质量，转换速度，时钟和数据的建立/保持时间等参数，还可以通过TDS示波器中的运算功能（频谱分析功能）来定性测量SNR,SINAD等参数。

8、由于可能需要引入外界的时钟，这样时钟存在2选1的问题，此时用什么方案才能使相位噪声的恶化zui小？

答：首先要分析抖动产生的来源，示波器来分析抖动是一个很好的工具，目前可以使用TDS5000B/6000B/7000B系列示波器配合抖动分析软件进行*抖动分析，象确定抖动（Dj），随机抖动（Rj），Rj和Dj的分离，zui后通过分析造成抖动的原因来消除抖动。

9、在示波器上看波形时，用外触发和自触发来看有何区别？

答：示波器的通常触发是边沿触发，其触发条件有2个，触发电平和触发边沿。即：信号的上升沿（或者下降沿）达到某一特定电平（触发电平）时，示波器触发。示波器只有在信号自触发有问题的时候才会使用外触发，没有哪一个更好的问题。而这种问题通常可能是，信号比较复杂，有很多满足触发条件的点，无法每次在同一位置触发，从而得到稳定的显示。这时需要使用外触发。举例如下：

观测上面的信号，由于ABCD各点都会触发，示波器显示波形将不能稳定。这时可以使用下面的信号作为触发信号，示波器将得到能够全部周期的显示。

10、TDS3032B的带宽是300MHz，采样频率为2.5G/s，采样频率为带宽的8倍。请问带宽和采样频率之间有什么固定关系？我们也有一款其它厂家的示波器，带宽100MHz、采样频率只有200MHz。为什么两个示波器的带宽采样频率比相差这么大？

答：带宽是示波器zui重要的指标，因为在数字示波器中有ADC，它的采样率理论上需要满足Nyquist采样定律，即被测信号的zui高频率信号的每个周期理论上至少需要采2个点，否则会造成混叠。但是在实际上还取决于很多其它的因素，比如波形的重构算法等。泰克示波器采用先进的波形重构算法，被测信号的每个周期只需要2.5个点就能够重构波形。也有的示波器采用线性插值算法，可能就需要10个点。一般采样率是带宽的4－5倍就可以比较准确地再现波形。

泰克的TDS3000B系列是“实时采样”示波器，即，它的单次带宽（捕获单次信号的能力）=重复带宽，您所说的另一种示波器的单次带宽显然不到100MHz，您可以看一下它的指标。