信号保真度是点评数字示波器功能最首要的衡量标准，而选用适宜的输入脉冲呼应方法则是示波器高保真复原信号实在面貌的十分重要的环节。信号保真度界说为显现 在示波器屏幕上的波形与被测波形间的拟合程度，而脉冲呼应方法表征示波器体系选用何种方法对输入鼓励不同频率成份的起伏和相位进行最优化处理，不同的示波 器呼应方法会生成不同特征的被测阶跃脉冲波形。本文以力科最新的WaveMaster 8Zi系列高端示波器为例，介绍了不同的示波器呼应方法对信号收集保真度的影响，以及阐明晰在同一台示波器上能供给多种脉冲效应优化方法对高保真度收集的重要作用。
关键词：示波器，脉冲呼应，信号保真度，阶跃呼应，幅频呼应，相频呼应，Zi系列
1、脉冲呼应原理
一个“完美”的方波脉冲包含了很多阶奇次正弦谐波重量的起伏，如公式1所示：
(公式1)
因此，咱们能够以为丈量体系收集脉冲信号的进程，也便是先收集其各个正弦谐波重量然后再组成脉冲的进程。现在测验丈量设备包含数字示波器的前端输入带宽和模/数转化电路的带宽都是有限的（力科WaveMaster 830Zi具有现在实时示波器的最高模仿带宽30GHz），也就决议了能收集到的谐波重量频率是有限的，下图1表明最高到21次谐波的频率成份叠加后的成果：
图1、21次正弦谐波重量叠加后的脉冲波形
一般来说，高速串行数据剖析对仪器带宽的最低要求是能收集到信号基频的5次谐波，比方PCI Express 2.5Gbps数据率对应的时钟频率为1.25GHz，5次谐波则为6.25GHz，最低装备应为6GHz带宽示波器或串行数据剖析仪（比方力科SDA 760Zi）。下图2为最高到5次正弦谐波组成后的脉冲成果.
图2、5次正弦谐波重量叠加后的脉冲波形
从以上可看出，信号收集的最高谐波重量不只决议了方波脉冲的形状，并且影响了脉冲起伏和上升时间丈量的成果，反响信号丈量起伏与频率的对应联系称为”幅频呼应”
因为示波器前端模仿部件呈现出低通滤波特性，对输入信号的不同频率成份的经过才能不一致，高频重量的起伏衰减率要大于低频重量衰减率，因此幅频呼应曲线不是线性变换，而是呈滚降（RollOff）趋势，特别对高于示波器-3dB带宽的频谱成份更是表现出急剧滚降特征。依据起伏呼应曲线的不同滚降方法，现在业界干流高功能示波器首要供给两种呼应类型，分别是平整化呼应(Flat Response)和贝塞尔呼应(Bessel Response)
平整化呼应有两大长处。第一是信号在 -3dB带宽之前的幅频呼应较为平整，衰减较小，可进行十分准确的丈量。第二是超越-3dB带宽后，频响曲线急剧下降，高频成份被有用截止（呈现出“砖墙”效应），经过的低频成分都能被后端ADC高保真采样，因此可大大减小数字示波器中的采样混叠时机，降低了波形失真度。平整化呼应示波器虽然有这些杰出的长处，但也有十分明显的缺陷：图1和图2的脉冲作用比照可看出，因为短少更多的高频成份，5次谐波叠加的脉冲比21次谐波叠加的脉冲有更大的过冲和振铃。平整呼应截止了很多的高频谐波，因此表现出比较大的过冲和振铃现象，特别是在信号上升时间很快，远远超越示波器可准确丈量规模时，这种负面效应更为杰出.
