示波器基礎系列之十六—— 示波器響應方式對信號采集保真

3、如何選擇合適的示波器響應模式

以上分析了了幾種示波器響應的不同特點，以及它們的適用領域。示波器響應優(yōu)化如何提高信號采集的保真度，我們可以做出以下結論：

1、 用戶輸入信號與屏幕上顯示的波形之間的擬合程度“永遠”受到示波器響應方式的影響；

2、 任何示波器都有非理想的行為，包括幅度衰減，相位偏差，噪聲波動等；

3、 每個示波器廠家都會采取某種手段去最小化示波器響應對被測信號的負面影響，通常會帶來性能的折中。而且需要認識到?jīng)]有哪種示波器響應是理想的，最好的響應永遠取決于用戶的實際應用。

一般情況下，每個示波器廠家會根據(jù)自身儀器的市場側重點，為高帶寬示波器配置上述三種脈沖響應優(yōu)化的一種，比如有的儀器廠商側重于射頻信號或矢量調(diào)制信號測試領域，它的示波器就只提供平坦化的響應優(yōu)化模式，而有的儀器廠商為追求更高的眼圖生成效果，就只提供Eye Mode響應方式，實際上用戶的需求可能是多方面的，既需要測試信號通用特性，也可能需要分析串行數(shù)據(jù)信號質量，還可能需要采集射頻信號等，僅提供一種響應模式無法滿足客戶希望使用示波器全部價值的需求。

力科最新推出的WaveMaster 8Zi系列高端示波器不僅具有業(yè)界最好的性能指標，包括最高的30GHz模擬帶寬，最快的80GSa/s實時采樣率和最深的512Mpts可分析存儲深度，而且還首次實現(xiàn)了在同一臺示波器上同時支持三種脈沖響應優(yōu)化模式的功能，從而為用戶的不同測試需求提供了最高的信號采集保真度。

以16GHz帶寬的 WaveMaster 816Zi為例，標稱的儀器典型上升時間(10%-90%)為28ps，而三種響應優(yōu)化模式分別實測的上升時間值為(Pulse Mode)29ps，(Eye Mode)27ps，(Flatness Mode)25ps；過沖值分別為2%，6%，8% ，符合本文以上的分析結果.

下圖6和圖7顯示的是WaveMaster 816Zi示波器分別采用Flat Mode和Eye Mode響應優(yōu)化方式對同一階躍脈沖實際測量結果的對比，可以看出，F(xiàn)lat Mode可以得到更快的上升時間，但過沖和前沖也都相對較大；Eye Mode 測量的上升時間較慢，但過沖和前沖也都相對較小。

圖6 Flat mode階躍響應實測測量結果

圖7 Eye mode階躍響應實測測量結果

4、結語

主流的高性能示波器廠家都會采取某種脈沖響應優(yōu)化方式去降低幅頻響應或相頻響應對被測信號的負面效應，力科最新的WavMaster 8Zi系列是唯一能同時提供三種響應優(yōu)化方式包括Pulse Mode、Eye Mode和Flatness Mode的高帶寬示波器，用戶可根據(jù)不同的應用測試需求而靈活的選擇使用其中一種響應方式，從而達到了最高的信號采集保真度。

參考文獻

1 Eye_Patterns_in_Scopes-designcon_2005.pdf, Peter J. Pupalaikis, LeCroy Corporation2 Group_Delay-designcon_2006.pdf, Peter J. Pupalaikis, LeCroy Corporation