在日子中，很多人崇尚简略，以为那是日子应该具有的原本面目，是应该寻求的真理。高速电路体系的规划更是崇尚这一准则，用的元器件或芯片要尽或许少，互联部分要尽或许少，并且要短，过多的部件和互联会添加规划的不确定性。正如人生的杂乱相同，不是每个人过的都是简略日子，过多的外界联络让人无暇反照心里，坚持一颗安静的心。现在，超越16GHz高带宽实时示波器的规划，能够归纳为三种状况，第一种，前置扩大器电路直接完成模仿带宽，这是用硬件直接完成的办法；第二种和第三种，前置扩大器完成不了模仿带宽，想其它办法让示波器最终的带宽目标能更上一层楼。第二种是用DSP(数字信号处理)的办法，第三种选用DBI(数字带宽通道复用)的办法。不同的办法反映不同的硬件架构规划，值得一提的是，后两种办法的功用好的方面取决于其前置扩大器硬件的规划功用，欠好的方面是提高带宽带来的副作用，也就是说，关于后两种办法，假如前置扩大器硬件本身做的越好，其副作用或许会被掩盖的越多，极点状况下能够好到不需要提高带宽了。本文首要介绍90000 X 系列示波器在规划其硬件架构时的取舍。
图1是90000 X系列示波器被拆开后的收集板实践相片，上一篇介绍的前端模块坐落最上方黑色的散热片下面，里边封装了5个磷化铟芯片，前置扩大器芯片、触发芯片和采样坚持芯片在里边，这样的规划其实是从事多年高速模仿电路体系规划经历的表现，是在很多规划或许中，最终挑选的优化计划。该模块的规划确保了低噪声和最小化固有颤动，假如从体系规划的视点看，尤其是和三个功用芯片间隔较远，需透过PCB互联的时分，它带来的优越性就更显着一些，由于没有长间隔互联带来的反射和传输线阻抗难以准确操控等坏处。现在DSP和DBI提高带宽的示波器，其触发电路、前置扩大器和采样坚持电路是彻底分隔的，运用网络分析仪或TDR(时域反射)示波器能够实践测出恣意一台示波器内部前置电路的阻抗操控状况。图2给出实践测出的20GHz DSP提高带宽的示波器前置电路的阻抗曲线，赤色曲线代表S11参数，蓝色曲线代表S12参数，能够看出，前置扩大器间隔前面板输入端较远，传输线本身现已产生了6.5ns左右的推迟，阻抗失配现象也甚为显着。90000 X的前面板输入端直接接入前置模块，通过一相似同轴电缆的三维传输线进入前置扩大器，间隔很短，差分时钟信号的波导化规划，经三维完成45度到60度的立体斜坡并于其上镀金，再加上模块的金属盖构成腔体化，消除了传输线的相涣散(Phase Dispersion)，并将辐射损耗和串扰最小化。
图1. 90000 X 系列示波器内部收集板实践相片，由于触发芯片、前置扩大器芯片和采样坚持芯片全都封装在一个模块里，使得互联短，阻抗操控简单，安捷伦的快膜技能可完成比传统厚膜技能更宽的传输线，阻抗改动操控在+/- 1.5Ω范围内，是规范的厚膜工艺的一半，是PCB(印刷电路板)的一半到三分之一
图2 DSP提高带宽的示波器，前置电路规划部分选用多个芯片于PCB上互联的办法，用网络分析仪或TDR示波器实践测出的S11和S12参数曲线，若在极小的空间里完成“触发芯片、前置扩大器芯片和采样坚持芯片”的互联，则状况会有很大好转。
图3 示波器的频响曲线图，赤色代表示波器前置扩大器的硬件带宽，蓝色代表经DSP提高带宽后希望的频响曲线，绿色代表为了将赤色曲线提高到蓝色曲线的方位需运用的滤波器，也就是说将原本低于-3dB衰减的高频信号成份扩大，将-3dB频点提高到必定程度
前面说到，超越16GHz高带宽实时示波器的规划，能够归纳为三种状况，第一种状况，前置扩大器带宽技能没有瓶颈，比方安捷伦科技现已做出32GHz的模仿带宽的前置扩大器，因而无需想其它办法补偿前置扩大器带宽不行的问题。但假如没有老练技能完成超越16GHz带宽的前置扩大器，则需要想其它办法。其实，安捷伦对第二种状况和第三种状况在规划初期从前研讨过，究竟那样会省去很多的研制本钱(流片的本钱是很昂扬的)。最终之所以挑选较为不确定的一条路，是由于：安捷伦之所以能在高端示波器范畴安身，一向依靠在仪器本身信号完整性方面的口碑；另一方面，磷化铟半导体制程成功用在安捷伦的射频微波仪器现已有多年了，仅仅从未想过要引进到高端示波器范畴。
DSP办法提高示波器带宽，并没有对示波器硬件架构做出任何改动，为什么安捷伦没有挑选DSP提高带宽到16GHz以上的办法？实践上，早于2004年安捷伦推出的全球首台13GHz带宽示波器，就是在12GHz前置扩大器带宽基础上提高上去的。在那个时分，有些技能争辩以为，该技能带来的副作用是，提高带宽的一起也提高了底噪声，但由于仅仅从12GHz提高到13GHz, 基本上还算被业界承受。安捷伦企图测验将DSP带宽做到更高，最终挑选抛弃是由于，那样做就彻底失去了安捷伦在高端示波器范畴的定位，底噪声太高，仪器本身信号完整性有问题。
到了2007年，全球第一台20GHz带宽示波器诞生，是在16GHz前置扩大器带宽的基础上提高带宽到20GHz，其时没有第二家公司能够做出20GHz 带宽的实时示波器，功用没有比照。后来，其它厂家连续推出20GHz带宽示波器，有了比照，DSP带来的副作用才逐步成为工程师忧虑的一个要素。
