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示波器觸發(fā)與信號(hào)復(fù)雜性
2013-04-26
示波器觸發(fā)與信號(hào)復(fù)雜性
"高速測(cè)量"一詞在低于納秒的邊沿和快速時(shí)鐘速率方面有各種各樣的含義。有時(shí)人們忽略了這些高速測(cè)量通常是復(fù)雜性非常高的測(cè)量。捕獲數(shù)據(jù)流中的某個(gè)碼要涉及判斷、運(yùn)氣、估算、猜測(cè)…或正確選擇觸發(fā)功能。
示波器觸發(fā)決定著使用儀器可以捕獲、查看和測(cè)量的項(xiàng)目，這一功能與帶寬和取樣速率一樣重要。觸發(fā)系統(tǒng)有自己不同的一套技術(shù)指標(biāo)。觸發(fā)通路一般是主輸入信號(hào)通路的支路，應(yīng)該體現(xiàn)許多相同的環(huán)境特點(diǎn)，如靈敏度、抖動(dòng)等等。觸發(fā)性能的另一個(gè)指標(biāo)是觸發(fā)類型的范圍，也就是在發(fā)生觸發(fā)時(shí)可以定義的條件。
當(dāng)然，觸發(fā)系統(tǒng)有自己的主要指標(biāo)。選擇示波器測(cè)量快速串行信號(hào)的設(shè)計(jì)人員可能會(huì)認(rèn)為觸發(fā)通路的帶寬與儀器規(guī)定的帶寬相同。事實(shí)上，相關(guān)的指標(biāo)是觸發(fā)靈敏度。這一指標(biāo)體現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題：在捕獲頻率范圍頂部附近的信號(hào)時(shí)，幅度要求是什么？在許多示波器中，觸發(fā)靈敏度與模擬采集帶寬是不匹配的。
即使信號(hào)的正常成分完全落在觸發(fā)器的性能指標(biāo)范圍內(nèi)，但是如果高速時(shí)的觸發(fā)靈敏度不足，仍可能會(huì)檢測(cè)不到窄毛刺或截?cái)嗟拿}沖。幸運(yùn)的是，硅鍺(SiGE)觸發(fā)電路拓?fù)涞葎?chuàng)新技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始克服了這種限制。
工程師通常把示波器的觸發(fā)功能視為"一定的"，認(rèn)為他們一直使用的邊沿和毛刺觸發(fā)是足夠的。但事實(shí)上，為有效完成實(shí)際工作，觸發(fā)靈敏度也是儀器的主要指標(biāo)。
每臺(tái)示波器都具有邊沿觸發(fā)功能，大多數(shù)高端儀器還具有"高級(jí)"觸發(fā)功能。邊沿觸發(fā)技術(shù)簡(jiǎn)單地檢測(cè)超出電壓門(mén)限的事件，高級(jí)觸發(fā)則應(yīng)用與電壓、定時(shí)或邏輯條件等有關(guān)的更多指標(biāo)。在以串行方式傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)領(lǐng)域中，高級(jí)觸發(fā)正變得越來(lái)越重要。
在某些情況下，高級(jí)觸發(fā)設(shè)置可能是觸發(fā)感興趣的實(shí)際信號(hào)的唯一方式。例如，處理多通路Infiniband設(shè)備的設(shè)計(jì)人員必須保證通路時(shí)間落在特定容許誤差范圍內(nèi)，不僅要符合標(biāo)準(zhǔn)，還要能夠正常運(yùn)行。
應(yīng)對(duì)這一測(cè)量挑戰(zhàn)的普通方式是觸發(fā)一條數(shù)據(jù)流中的一個(gè)特點(diǎn)，然后測(cè)量不同通路之間的偏移或時(shí)間位移。測(cè)量結(jié)果會(huì)匯總某個(gè)時(shí)點(diǎn)上的偏移值，這提供了有用的信息，但通常不足以保證儀器在長(zhǎng)期內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。
最近，采用全功能雙觸發(fā)技術(shù)的示波器已經(jīng)明顯簡(jiǎn)化了在不同時(shí)間觀察這些偏移變化的復(fù)雜任務(wù)。可以定義兩種高級(jí)觸發(fā)功能，并可以從完整的觸發(fā)條件菜單中選擇每種功能。在數(shù)據(jù)特點(diǎn)激發(fā)第一個(gè)觸發(fā)器時(shí)，第二個(gè)觸發(fā)器可以找到設(shè)定期間內(nèi)的偏移誤差，或重新裝備第一個(gè)觸發(fā)器，再次啟動(dòng)搜索，如圖2所示。在必要時(shí)，可以設(shè)置成用幾天時(shí)間等待發(fā)生誤差組合。
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