您需要多少帶寬
我們已經(jīng)處于
數(shù)字示波器時(shí)代,,與僅考慮
模擬放大器的帶寬相比,應(yīng)更多的考慮
示波器的帶寬,,為了保證
示波器為應(yīng)用提供足夠的帶寬,,您必需考慮
示波器將要考察的信號(hào)帶寬。
帶寬是
示波器最重要的特點(diǎn),,因?yàn)樗鼪Q定這顯示的信號(hào)范圍,,它在很大程度上還決定著用戶需要支付的價(jià)格。在制定帶寬決策時(shí),您必需把當(dāng)前有限的預(yù)算與實(shí)驗(yàn)室中
示波器使用期間預(yù)計(jì)的需求平衡起來,。
在當(dāng)前的
數(shù)字技術(shù)中,,系統(tǒng)時(shí)鐘通常是
示波器可能顯示的頻率最高的信號(hào)。
示波器的帶寬至少應(yīng)該比這一頻率高三倍,,以合理地顯示這個(gè)信號(hào)的形狀,。
系統(tǒng)中決定
示波器帶寬要求的另一個(gè)信號(hào)特點(diǎn)是信號(hào)的上升時(shí)間。由于您可能看到的不只是純正弦波,,因此在超出信號(hào)基礎(chǔ)頻率的頻率上,,信號(hào)將包含諧波。例如,,如果您考察的是方形波,,那么信號(hào)包含的頻率至少要比信號(hào)的基礎(chǔ)頻率高10倍。如果在考察方形波等信號(hào)時(shí)不能保證相應(yīng)的
示波器帶寬,,您將在
示波器顯示屏上看到圓形的邊沿,,而不是預(yù)計(jì)看到的清晰快速的邊沿。這進(jìn)而會(huì)影響測(cè)量精度,。
幸運(yùn)的是,我們有一些非常簡(jiǎn)單的公式,,可以幫助您根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)確定相應(yīng)的
示波器帶寬,。
1、信號(hào)帶寬=0.5/信號(hào)上升時(shí)間
2,、
示波器帶寬=2 x 信號(hào)帶寬
3、
示波器實(shí)時(shí)取樣速率=4 x
示波器帶寬
在已經(jīng)確定了相應(yīng)的
示波器帶寬后,,您需要考慮
示波器打算同時(shí)使用的每條信道的取樣速率,。如上面的公式3所列,,對(duì)打算使用的每條信道,必需保證取樣速率是
示波器帶寬的四倍,,以便這些信道能夠全面支持
示波器的額定帶寬,。我們將在后面對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
2,、您需要多少條信道乍一看,信道數(shù)量似乎是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題,。畢竟,,不是所有
示波器都配有兩條信道或四條信道嗎,?沒別的了,!
數(shù)字內(nèi)容遍布當(dāng)前設(shè)計(jì)中的任何地方,,不管
數(shù)字內(nèi)容在設(shè)計(jì)中的比重高低,傳統(tǒng)的2通道或4信道
示波器都并不能一直提供觸發(fā)和察看所有感興趣的信號(hào)所需的信道數(shù)量,。如果您遇到這種情況,,您就會(huì)了解構(gòu)建外部硬件或編寫專用軟件隔離感興趣的活動(dòng)時(shí)涉及的問題。
對(duì)當(dāng)前日益發(fā)展的
數(shù)字領(lǐng)域,,一種全新的
示波器已經(jīng)增強(qiáng)了
示波器在
數(shù)字應(yīng)用和嵌入式調(diào)試應(yīng)用中的應(yīng)用,。
混合信號(hào)
示波器(通常稱為MSO)除典型
示波器的2條或4條
示波器信道外,,還緊密地插入另外16條邏輯定時(shí)信道,。其結(jié)果,,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全功能
示波器,提供了最多20條時(shí)間相關(guān)的觸發(fā),、采集和察看信道,。
我們將以常見的SDRAM應(yīng)用為例,介紹怎樣使用
混合信號(hào)
示波器進(jìn)行日常調(diào)試,。為隔離SDRAM寫入周期,您必需對(duì)五種不通的信號(hào)組合觸發(fā)系統(tǒng)-RAS,,CAS,WE,CS和時(shí)鐘,。4信道
示波器本身不足以滿足這一基本測(cè)量要求。
如圖2所示,,16條邏輯定時(shí)信道用來設(shè)置在RAS高,、CAS低,、WE高和CS上觸發(fā)系統(tǒng),。
示波器信道1用來察看和抽換法時(shí)鐘的上升沿。在邏輯分析儀和
示波器組合解決方案中,,邏輯分析儀只能交叉觸發(fā)
示波器或反之,,與此不同,
混合信號(hào)
示波器可以在
示波器和邏輯定時(shí)信道中進(jìn)行全寬觸發(fā),。
3,、您要求的取樣速率是多少如前所述,在評(píng)估
示波器時(shí),,取樣速率是一個(gè)非常重要的考慮指標(biāo)。為什么呢?大多數(shù)
示波器采用插入形式,,在兩條或多條信道偶合模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí),,其僅在四信道
示波器中的一條或兩條信道上提供最大的取樣速率,從而可以提高取樣速率,。許多制造商在
示波器的主要技術(shù)指標(biāo)中僅強(qiáng)調(diào)這種最大化的取樣速度,,而不會(huì)告訴用戶該取樣速率僅適用于一條信道,!如果你希望購(gòu)買一個(gè)4信道
示波器,,那么事實(shí)上你希望不僅僅在一條信道上使用和獲得全部帶寬。
回憶一下第2個(gè)考慮因素中給出的公式,,
示波器的取樣速率至少應(yīng)該是
示波器帶寬的4倍,。在
示波器使用某種
數(shù)字重建形式時(shí),最好使用4倍乘數(shù),,如sin(X)/X插補(bǔ),。在
示波器沒有采用
數(shù)字重建形式時(shí),乘數(shù)實(shí)際上應(yīng)該是10倍,。由于大多數(shù)
示波器采用某種
數(shù)字重建形式,,4倍乘數(shù)應(yīng)該足夠了。
讓我們考察一下使用500MHZ
示波器的實(shí)例,,該
示波器采用sin(X)/X插補(bǔ)技術(shù)。對(duì)這一
示波器,,為在,,每條信道上支持整整500MHz的帶寬,每條信道需要的最低取樣速率是4 x (500MHz),或每條信道2GSa/s,。當(dāng)前市場(chǎng)上部分500MHz
示波器聲稱最大5GSa/s取樣速率,,但沒有指出5GSa/s取樣速率只適用于一條信道。在使用三條或四條信道時(shí),,這些
示波器每條信道的取樣速率實(shí)際上只有1.25GSa/s,,不足以在幾條信道上支持500MHz的帶寬。
考慮取樣速率的令一種方式是確定應(yīng)用點(diǎn)之間希望的分辨率,。取樣速率是分辨率的倒數(shù),。例如,假設(shè)您希望在樣點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)1ns的分辨率,。能夠提高這一分辨率的取樣速率是1/(1ns)=1GSa/s,。
總之,,要保證考慮的
示波器能夠?yàn)橄M瑫r(shí)使用的所有信道提供足夠的每條信道取樣速率,,從而每條信道都能夠支持
示波器的額定帶寬。
4,、您需要多少內(nèi)存深度 如前所述,,帶寬和取樣速率緊密相關(guān),。內(nèi)存深度也與取樣速率緊密相關(guān)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入波形進(jìn)行
數(shù)字轉(zhuǎn)換,,得到的數(shù)據(jù)
存儲(chǔ)到
示波器的告訴內(nèi)存中,。選擇
示波器時(shí)一個(gè)重要因素是了解
示波器怎樣使用
存儲(chǔ)的這些信息。內(nèi)存技術(shù)使得用戶能夠捕獲采集數(shù)據(jù),、當(dāng)大察看更多細(xì)節(jié)、或在采集的數(shù)據(jù)上進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,、測(cè)量和后期處理功能等操作,。
許多人認(rèn)為,
示波器的最大取樣速率指標(biāo)適用于所有時(shí)基設(shè)置,。這當(dāng)然是好事,,但這可能要求非常大的內(nèi)存,,幾乎沒有人能夠買得起內(nèi)存這樣大的
示波器,。由于內(nèi)存深度有限,,因此隨著人們把時(shí)基設(shè)置成越來越寬的范圍,所有
示波器必須降低取樣速率,。
示波器的內(nèi)存越深,,以全部取樣速率可以捕獲的時(shí)間越多。目前市場(chǎng)上有一種流行的
示波器,,其取樣速率達(dá)到每秒幾千兆樣點(diǎn)及擁有10,,000樣點(diǎn)的內(nèi)存,。在時(shí)基設(shè)為2ms/格及更慢時(shí),這一
示波器被迫把取樣速率降低到每秒幾千樣點(diǎn),。你必需查看有問題的
示波器,,了解時(shí)基設(shè)置對(duì)其取樣速率的影響。這里提到的
示波器在以要求的掃描速率工作,、以顯示整個(gè)系統(tǒng)操作周期時(shí),,將只提供幾千赫茲的帶寬。
你所需要的內(nèi)存深度取決于希望查看顯示器的數(shù)量以及希望<