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【示波器旅行指南 | 工程師如何開啟一場說走就走的旅行？】之二：愜意“乘機”不動怒

2021-04-20 09:49:26 泰克科技

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前言：我是小泰。小泰一年可以測試上千臺電子設備，但依舊有時間來一場說走就走的旅行。他是怎么做到的呢？以太網的智能識別身份信息，快速通過安檢；借助USB2.0快速通道及時到達候機口，買杯咖啡，剛好等登機；DDR3航班能夠將路程時間縮短三分之一，更快到達目的地；航行中實時探測到微小氣流顛簸，借助電子設備及時調整飛行姿勢，小泰完全不受影響；帶上新買的降噪耳機欣賞音樂，享受安全舒適的旅行；下了飛機，手機來電告訴我們智能汽車已經就位，Spectrum View軟件將無形的波形還原成原始信號，使通話清晰順暢，順利提車；智能無人駕駛汽車使得去往景點的路程變輕松，一鍵啟動，炫酷的大屏顯示實時路況，輕松無憂，一路好心情；作為一個科技潮人，照片打卡少不了，利用MIPI總線功能設計的智能手機，還原的各種美景值得一條朋友圈；確保旅途中必備的電子設備一直在線，穩定的電源支持必不可少。這9個旅行場景，小泰可以輕松給他們進行測試。

小泰是誰？小泰是泰克MSO6B示波器，高達10G帶寬、50G采樣率、八個通道，幫助工程師及時完成任務，又可以隨心旅行?！?a href="http://www.xebio.com.cn/measurement" target="_blank" class="keylink">示波器旅行指南 | 工程師如何開啟一場說走就走的旅行？】揭示了舒適旅行三要素，本文是第二篇《愜意“乘機”不動怒》。

輕松查找和診斷功率完整性問題導致的抖動

航行中實時探測到微小氣流顛簸，借助電子設備及時調整飛行姿勢。Jitter抖動是對信號時域變化的測量結果，它從本質上描述了信號周期距離其理想值偏離了多少。在高速系統中，時鐘或振蕩器波形的時序誤差會限制一個數字I/O接口的最大速率。不僅如此，它還會導致通信鏈路的誤碼率增大，甚至限制A/D轉換器的動態范圍。抖動是相對于系統時鐘測量的。采用嵌入式時鐘的系統，也就是從數據跳變中恢復時鐘，會降低低頻抖動，但必須使用能夠仿真精密時鐘恢復方式的示波器來分析這些系統。

泰克示波器能助您輕松查找和診斷功率完整性問題導致的抖動。6系列B MSO 混合信號示波器既有用戶可編程的時鐘恢復方式，又有許多標準指定的時鐘恢復方式。

信號完整性分析集中在發射機、基準時鐘、通道和接收機的 BER ( 誤碼率 ) 性能上。功率完整性分析集中在 PDN 提供恒壓電源軌道和低阻抗回路的能力上。信號完整性和功率完整性有著廣泛的相關性。PDN可能會導致噪聲和抖動。電路設計和各種元器件，如芯片封裝、引腳、軌跡、通路、連接器，都會影響 PDN 的阻抗，進而影響提供的功率質量。

不管我們是否通過模板測試，如果信號完整性仍存在問題，那么我們就要執行抖動分析。把抖動分成不同的成分和子成分，如下圖所示。

下圖顯示了抖動摘要測量，包括浴缸圖、眼圖、TIE 頻譜和直方圖、抖動測量結果和波形。

揭開噪聲的迷霧，發現真實的信號

戴上新買的降噪耳機，欣賞音樂，享受安全舒適的旅行。讓示波器只顯示輸入信號，而不要摻雜其他的信號，就需要示波器更純粹地表征信號。6B系列MSO的關鍵特色之一，并不僅僅是低噪聲設計，而是實現了高分辨率下的低噪聲，以及帶寬高達10GHz時候的低噪聲表現。超低噪聲，可以讓您看到從未見過的信號詳情。

示波器前端 ASIC 芯片 TEK061 實現超低的本底噪聲。
5 GHz 時為 12 位分辨率，200 MHz 時高達 16 位分辨率
1 mV/div 和 1 GHz 時的噪聲 <55 µV
50 mV/div 和 10 GHz 時的噪聲 <1.25 mV

示波器探頭是示波器使用過程中不可或缺的一部分，它主要是作為承載信號傳輸的鏈路，將待測信號完整可靠的傳輸至示波器，以進一步進行測量分析。示波器和探頭搭配才構成一個完整的信號測量鏈路，如果只看重示波器而忽視探頭的選擇，那進入示波器之前的信號已經失真，再完美的示波器所測得的數據也有會誤。同理，如果只看中探頭而忽視示波器的選擇，那再保真的信號也會受示波器本身噪聲的影響，因此兩者同樣重要。
眾所周知，示波器的模擬前端，包含衰減電路、緩沖電路和放大器電路都會引入噪聲。這也是示波器的本底噪聲的重要來源。通常都會將模擬前端的設計作為評價示波器噪聲的表現的重要指標。泰克的MSO6 采用了全新設計的前端放大器 Tek061，在較小的伏特/格設置上實現了非常好的噪聲性能。因此搭配低噪聲示波器才能保證電源軌探頭發揮優異的特性。
下圖為 MSO6 系示波器分別連接 TPR1000 電源軌探頭和 TPP1000 普通無源探頭情況下，對 3.3V 電源軌的紋波測試結果，結果如下圖所示，電源軌探頭的測試結果比普通探頭的準確超過 50%。

下載示波器旅行指南https://www.tek.com.cn/-/media/china-marketing-documents/oscilloscope-travelling-guide-final.pdf；
或申請私人定制“旅行”方案https://www.tek.com.cn/oscilloscope/6-series-mso-mixed-signal-oscilloscope,泰克專家根據您的測試需求為您配置專屬測試方案。
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關鍵詞：示波器泰克測試測量