采样示波器原理

2016-03-29 09:52:25来源: eefocus
   采样示波器也是非常常用的电子仪器,有四大功能:

      1)高带宽示波器功能;
      2)时域反射计TDR功能;
      3)光眼图分析仪功能;
      4)抖动分析仪功能。
   采样示波器是高精度测试仪器,仪器结构原理图如图1所示。

 


图1  采样示波器结构框图


    采样示波器由两部分组成,主机和插拔模块。主机包括ADC转换器,数据存储器,触发器和顺序延时产生器。ADC转换器的指标一般是转换位数14bits,转换速率200KSa/s。这么低的转换速率为何能够测量高速的光或电信号(比如10Gbps的数字信号)?
    秘诀就在模块,模块由3部分组成:
    1)采样头
    2)中频放大器
    3)脉冲滤波器
    采样头把高速信号变成短时间的直流信号,通过中频放大后,让主机的ADC进行数字化。而每个短时间的直流信号数据组合在一起,就变成了能够显示在屏幕上的波形,波形的时间信息通过数学运算显示为真实信号的时间信息。所以采样示波器只能够测试重复或半重复的信号(象LVDS就属于半重复的信号,按参考时钟或内嵌时钟重复,示波器屏幕上观察到的是眼图。如果LVDS码型重复的话,也可以观察到每个位波形,这时候需要使用PatternLock触发或帧头触发)。
    采样示波器的关键器件是采样头。也因为这样的结构,使得采样示波器的带宽可以做得非常高,比如模拟带宽高达90GHz以上,而且测试精度较高(因为ADC的位数达到14bits,频谱分析仪才有这样的采样性能)。图2是1966年HP开发的用于141A示波器或1415A时域反射计TDR的采样头1430A。
    影响精度的另一个关键部件是顺序延时产生器,它的延时精度直接影响波形时间精度。

 


图2  HP 1430A采样头

关键字:采样  示波器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016032914950.html
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