一般来讲,当用示波器在低于10 mV/div的档位进行丈量时,一般会经过约束丈量带宽的方法将噪声 尽可能地压低。而R&S®RTO却不同:它乃至能够在最灵敏的小信号档位供给全带宽,而且用超越 7位有用位的 A/D 转换器来进行信号量化。
图 1:R&S®RTO 示波器乃至在笔直方向灵敏度达 1 mV/div 情况下也可提 供全带宽丈量。
1您的使命
移动设备在变得越来越小的一起功用却越来越多,客户还希望电池运用时间能更长一点。下降耗电量是此类设备规划中面对的最大检测。尽量坚持低压供电,以便在高速数据传输情况下将耗电量降至最小。因而规划中很多选用了低摆幅信号与低压差分信号 (LVDS) 。低摆起伏信号在模仿和混合电路中也很遍及,与前面所述原因相同,如 D/A 转换器和扩大器中也运用了低电压信号。传统示波器在高笔直灵敏度下,不能供给全带宽测验此类信号,这样会使高精度丈量十分难或许不可能完结– R&S®RTO现在能够协助处理这一问题(见图 1)。
2 丈量测验处理方案
用于丈量高频信号的有源探头一般选用 10:1的分压,这会将本来的小信号的起伏压低到本来起伏的1/10。当丈量电压摆幅为 350 mV 的 LVDS 信号时,示波器只输入了35 mV 的电压摆幅。示波器的笔直刻度应设定为 40 mV/div或4 mV/div 以便优化信号显现(见图 2)。R&S®RTO示波器具有高功能的模仿前端扩大器,可将灵敏度调至 1mV/div,充分利用 A/D 转换器的悉数动态规模。其他示波器运用软件扩大,只是扩大了信号在屏幕上的显现份额, 但实践只是利用了 A/D 转换器的一小部分,丈量差错巨大。别的,因为R&S®RTO 示波器的本底噪音很低,也就无需经过选用约束输入信号带宽的方法进一步下降噪声, 在最高的灵敏度设置下能够做到全带宽精确丈量。
图 2:此图显现一个 500 Mbit/s LVDS 全带宽信号(黄色)以及选用有源 探头探测到的 500 MHz 和 250 MHz 的过滤信号(白色为其踪影)。笔直 分辨率为 40 mV/div (基准单位:4 mV/div , 源于探头 10:1 的衰减 率)。
3 根据单核 A/D 转换器的高动态规模
真实衡量信号数字量化精度的目标是 A/D 转换器的有用位数 (ENOB)。尤其是信号起伏小速度快的数据总线对动 态规模有着更严厉的要求。高带宽数字示波器常选用 8位 A/D 转换器。这些转换器一般由多路慢速、交错作业 的转换器和复用器组成。但是,因为各个转换器功能并不一致,集成的转换器越多,产生差错的概率越高。 R&S®RTO 示波器不受这些约束。R&S®RTO 选用了单 核结构的 10 Gsample/s 转换器,由一个单核的转换器将 收集到的模仿信号转换为 8 位数字信号。单核结构减小 信号失真并可取得高于 7 位的有用位(见图 3)。信号 的丈量精度也取决于与信号频率相关的示波器带宽和前端的内部底噪声。
图 3:R&S®RTO 示波器选用 A/D 转换器高度一致的 ENOB,保证精确显现和最大动态规模。
这便是为什么在 R&S®RTO示波器开发中选用最严厉的规划要求的原因。尽力终有报答:在同类仪器中,哪怕把灵敏度调到最高,咱们的 R&S®RTO 示波器内部噪声都是最低的,能够供给最精确安稳的测验成果(参见图 4)
图 4:内部底噪声低,笔直输入灵敏度乃至可达 1 mV/div。