實(shí)時(shí)示波器和采樣示波器的數字化之路基本相同。輸入信號經(jīng)過(guò)示波器的前端信號調節電路,數字化之后保存到存儲器,最后在屏幕上顯示。然而,兩種示波器的基本技術(shù)則大相徑庭。
實(shí)時(shí)示波器的帶寬現已超過(guò)60GHz,而采樣示波器的帶寬已達90GHz以上。因而對于大部分數字應用,帶寬不再是選擇適當示波器的便捷之道。
噪聲和信噪比
采樣示波器和實(shí)時(shí)示波器有很多不同之處。采樣示波器具有14位ADC和極寬的動(dòng)態(tài)范圍,能夠查看從幾mV至全量程范圍內的信號,無(wú)需衰減。因此,采樣示波器在不同的V/格垂直軸設置中保持極低噪聲。實(shí)時(shí)示波器的動(dòng)態(tài)范圍被限定在8位,但其有效位數約為6位。受限于信噪比,實(shí)時(shí)示波器必須利用衰減器/放大器以正確地顯示幾mV到幾V的信號。這意味著(zhù),實(shí)時(shí)示波器的噪聲要高于采樣示波器。采樣示波器的低噪聲使其成為測量的“最佳標準”。然而,實(shí)時(shí)示波器不斷改進(jìn),業(yè)已開(kāi)始縮短兩者在信號完整性上的差距。
頻率響應
頻率響應也是用戶(hù)在選擇實(shí)時(shí)示波器還是采樣示波器時(shí)的考慮因素。一般來(lái)說(shuō),采樣示波器不會(huì )使用數字信號處理(DSP)校正技術(shù),其頻率響應會(huì )緩慢下降(硬件響應),看上去更像是高斯型。實(shí)時(shí)示波器采用DsP校正自身的頻率響應。例如,Agilent DSOX93304Q在整個(gè)通帶內使用乎坦頻率響應,這意味著(zhù)它的增益變化在整個(gè)頻率范圍內不會(huì )超過(guò)ldB。實(shí)時(shí)示波器的頻率響應可以改變。一些示波器廠(chǎng)商提供多達5個(gè)具備不同特征的響應。在進(jìn)行同類(lèi)產(chǎn)品比較時(shí),平坦響應與高斯響應可使兩個(gè)測量極其不同。例如,高斯滾降會(huì )對測量造成影響并添加碼間干擾。如果信號速度足夠快,超出示波器的帶寬,那么滾降速度較快的平坦響應會(huì )出現振鈴。不論哪種情況,用戶(hù)必須了解硬件對測量的影像。
時(shí)鐘恢復的區別
時(shí)鐘恢復是示波器測量的關(guān)鍵因素。它支持構建實(shí)時(shí)眼圖、模板測試和抖動(dòng)分離?;謴蜁r(shí)鐘是用于測量比較的參考時(shí)鐘。近來(lái),采樣示波器*依賴(lài)硬件進(jìn)行時(shí)鐘恢復。由此,無(wú)論是外部時(shí)鐘還是采樣示波器提供的內部10MHz時(shí)鐘,恢復系統都容易產(chǎn)生誤差。如今這種情形已不復存在。安捷倫采樣示波器現可提供基于軟件的時(shí)鐘恢復系統,非常適合進(jìn)行精確的時(shí)鐘恢復。實(shí)時(shí)示波器往往使用軟件時(shí)鐘恢復,也可以用外時(shí)鐘。軟件時(shí)鐘恢復的優(yōu)勢是不易產(chǎn)生硬件誤差,無(wú)需考慮數據速率。
除了硬件時(shí)鐘恢復和軟件時(shí)鐘恢復的區別之外,用戶(hù)必須關(guān)注所使用的時(shí)鐘恢復算法。采樣示波器使用抖動(dòng)傳遞函數(JTF),實(shí)時(shí)示波器使用0JTF。與JTF相比,0JTF能夠減少更多的低頻抖動(dòng)。因此,實(shí)時(shí)示波器中的抖動(dòng)明顯低于采樣示波器。兩種示波器使用相同的傳遞函數,即可重置抖動(dòng)數目。采樣示波器的性能在最近得到了改善,可以更輕松地進(jìn)行抖動(dòng)比較。