當(dāng)需要同步捕獲許多信號(hào)時(shí),實(shí)現(xiàn)示波器同步有多種辦法。下面介紹了使用5和6系列B MSO示波器以及TekScope PC分析軟件同步多示波器測(cè)量系統(tǒng)的三種方法。
圖1:TekScope PC分析軟件
當(dāng)需要同步捕獲許多信號(hào)時(shí),實(shí)現(xiàn)示波器同步有多種辦法。我們來(lái)說(shuō)說(shuō)使用5和6系列B MSO示波器和TekScope PC分析軟件(圖1)同步多示波器測(cè)量系統(tǒng)的三種方法。
1、使用外部源的低時(shí)滯同步方法
最精確的同步方法是,依靠單個(gè)觸發(fā)源將觸發(fā)信號(hào)分配到多個(gè)示波器。這是通過(guò)利用功率分配器(BNC或SMA)將觸發(fā)信號(hào)均勻地饋送到所有儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了確保精確的同步,連接功率分配器和各臺(tái)儀器的電纜必須長(zhǎng)度相同,且最好相位匹配。這種方法能夠最大限度地減少因傳播延遲變化而產(chǎn)生的時(shí)滯。借助布線和功率分配器將傳播延遲保持一致,儀器可以實(shí)現(xiàn)同步觸發(fā)條件,精確復(fù)制單個(gè)示波器的通道間時(shí)序。
因此,使用高質(zhì)量的功率分配器對(duì)于確保觸發(fā)信號(hào)的完整性至關(guān)重要。功率分配器充當(dāng)平衡分壓器,將50歐姆觸發(fā)源連接到50歐姆電纜,然后將電纜連接到示波器的50歐姆輸入端口。分頻器會(huì)降低應(yīng)用于每個(gè)示波器的觸發(fā)信號(hào)的幅度,因此在設(shè)置觸發(fā)電平時(shí)需要考慮這一點(diǎn)。
切記注意分頻器的規(guī)格和觸發(fā)信號(hào)的要求。例如,對(duì)于驅(qū)動(dòng)5或6系列B MSO的輔助觸發(fā)輸入,最佳的信號(hào)幅度應(yīng)大于500mV。提供幅度更大的觸發(fā)信號(hào)可以改善示波器的觸發(fā)系統(tǒng)響應(yīng)和穩(wěn)定性,從而得到更好的時(shí)滯結(jié)果。因此,使用適合的分頻器并確保幅度適當(dāng)?shù)挠|發(fā)信號(hào),將有助于保持出色的觸發(fā)信號(hào)完整性。
2、基于探頭的同步方法
如果無(wú)可用外部觸發(fā)源或無(wú)法驅(qū)動(dòng)50歐姆分頻器,實(shí)現(xiàn)同步的另一種方法是在每個(gè)示波器上探測(cè)相同的觸發(fā)源。雖然這種方法提供了出色的時(shí)序精度,但代價(jià)是會(huì)占用每個(gè)示波器的一個(gè)通道。但由傳播延遲差異引起的時(shí)滯仍然在示波器的時(shí)滯設(shè)置范圍內(nèi)。
為了最大限度地減少整體時(shí)滯,建議使用有源探頭,例如泰克TAP4000(見(jiàn)圖2)。該探頭提供小于115皮秒的脈沖上升時(shí)間,因此是減少觸發(fā)抖動(dòng)的理想選擇。此外,TAP4000探頭的輸入電容低至0.8皮法。請(qǐng)注意,每個(gè)探頭的電容都是累加的,因此電路必須處理額外的負(fù)載。
圖2:泰克TAP4000單端低壓探頭
要在兩個(gè)示波器之間采用基于探頭的同步方法,請(qǐng)將示波器探頭(最好是TAP4000)連接到每個(gè)示波器的通道上。使用兩個(gè)探頭上相同長(zhǎng)度、相同類(lèi)型的探頭尖端探測(cè)相同的信號(hào)。被探測(cè)的觸發(fā)信號(hào)必須具有相對(duì)較快的上升時(shí)間(約50-100皮秒)。對(duì)每個(gè)示波器啟用簡(jiǎn)單的邊沿觸發(fā),將觸發(fā)電平設(shè)置為中點(diǎn)。請(qǐng)注意,觸發(fā)電平的任何差異都可能會(huì)引入額外的時(shí)滯。
根據(jù)所使用的觸發(fā)源,使用這種方法時(shí),應(yīng)該可以將整體時(shí)滯控制在數(shù)十皮秒范圍內(nèi)。當(dāng)無(wú)可用外部觸發(fā)源或無(wú)法滿足特定觸發(fā)要求時(shí),這種方法是一種可行的同步解決方案。
3、適用于時(shí)序要求不太嚴(yán)格的應(yīng)用的簡(jiǎn)化同步方法
當(dāng)多示波器系統(tǒng)不需要極小的時(shí)滯時(shí),這種方法可以可以提供更大的設(shè)置靈活性。
圖3:主示波器的輔助觸發(fā)輸出作為信號(hào)源,通過(guò)分配器將信號(hào)饋送到其他示波器
在上面的配置中(圖3),主示波器的輔助觸發(fā)輸出作為信號(hào)源,通過(guò)示波器將信號(hào)饋送其他示波器。在5或6系列B MSO中,觸發(fā)事件和輔助輸出信號(hào)之間存在標(biāo)稱900納秒的時(shí)滯。通過(guò)使用分配器和匹配的電纜,可以最大限度地減少對(duì)其余示波器的任何額外時(shí)滯。
如果記錄長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),則可以應(yīng)用水平標(biāo)記設(shè)置中的觸發(fā)延遲設(shè)置來(lái)糾正觸發(fā)和輔助輸出之間的時(shí)滯。此設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是,主示波器上的任何通道都可以充當(dāng)觸發(fā)源,從而釋放其余示波器上的所有通道用于信號(hào)采集。
當(dāng)確保同步捕獲大量信號(hào)至關(guān)重要時(shí),這些選項(xiàng)有助于實(shí)現(xiàn)示波器同步。
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