示波器觸發(fā)與信號復雜性
2013-04-26
示波器觸發(fā)與信號復雜性
"高速測量"一詞在低于納秒的邊沿和快速時鐘速率方面有各種各樣的含義。有時人們忽略了這些高速測量通常是復雜性非常高的測量。捕獲數(shù)據(jù)流中的某個碼要涉及判斷、運氣、估算、猜測…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、查看和測量的項目，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指標。觸發(fā)通路一般是主輸入信號通路的支路，應該體現(xiàn)許多相同的環(huán)境特點，如靈敏度、抖動等等。觸發(fā)性能的另一個指標是觸發(fā)類型的范圍，也就是在發(fā)生觸發(fā)時可以定義的條件。
當然，觸發(fā)系統(tǒng)有自己的主要指標。選擇示波器測量快速串行信號的設計人員可能會認為觸發(fā)通路的帶寬與儀器規(guī)定的帶寬相同。事實上，相關的指標是觸發(fā)靈敏度。這一指標體現(xiàn)了一個簡單的問題：在捕獲頻率范圍頂部附近的信號時，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。
即使信號的正常成分完全落在觸發(fā)器的性能指標范圍內(nèi)，但是如果高速時的觸發(fā)靈敏度不足，仍可能會檢測不到窄毛刺或截斷的脈沖。幸運的是，硅鍺(SiGE)觸發(fā)電路拓撲等創(chuàng)新技術已經(jīng)開始克服了這種限制。
工程師通常把示波器的觸發(fā)功能視為"一定的"，認為他們一直使用的邊沿和毛刺觸發(fā)是足夠的。但事實上，為有效完成實際工作，觸發(fā)靈敏度也是儀器的主要指標。
每臺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"觸發(fā)功能。邊沿觸發(fā)技術簡單地檢測超出電壓門限的事件，高級觸發(fā)則應用與電壓、定時或邏輯條件等有關的更多指標。在以串行方式傳輸?shù)臄?shù)字信號領域中，高級觸發(fā)正變得越來越重要。
在某些情況下，高級觸發(fā)設置可能是觸發(fā)感興趣的實際信號的唯一方式。例如，處理多通路Infiniband設備的設計人員必須保證通路時間落在特定容許誤差范圍內(nèi)，不僅要符合標準，還要能夠正常運行。
應對這一測量挑戰(zhàn)的普通方式是觸發(fā)一條數(shù)據(jù)流中的一個特點，然后測量不同通路之間的偏移或時間位移。測量結(jié)果會匯總某個時點上的偏移值，這提供了有用的信息，但通常不足以保證儀器在長期內(nèi)穩(wěn)定運行。
最近，采用全功能雙觸發(fā)技術的示波器已經(jīng)明顯簡化了在不同時間觀察這些偏移變化的復雜任務。可以定義兩種高級觸發(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)特點激發(fā)第一個觸發(fā)器時，第二個觸發(fā)器可以找到設定期間內(nèi)的偏移誤差，或重新裝備第一個觸發(fā)器，再次啟動搜索，如圖2所示。在必要時，可以設置成用幾天時間等待發(fā)生誤差組合。
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