DSA70000系列示波器使用DSP實(shí)現(xiàn)獨(dú)一無二的帶寬變化功能

新型DSA70000系列包含多個(gè)型號(hào)的示波器，提供類似的功能集并跨越三個(gè)帶寬等級(jí)：帶寬達(dá)到12.5 GHz的DSA71254、帶寬達(dá)到16 GHz的DSA71604 和帶寬達(dá)到20 GHz DSA72004。最終用戶可依據(jù)自己要采集的最大信號(hào)頻率來選擇各自所需的解決方案。

新型DSA70000系列示波器與同級(jí)別性能的其它產(chǎn)品不同。在即將推出的這些產(chǎn)品上，用戶都能發(fā)現(xiàn)獨(dú)一無二的 “帶寬撥盤”功能，基于 DSP 的這一功能讓用戶可以優(yōu)化每個(gè)儀器的帶寬，以便匹配（而不是超過）特定應(yīng)用的測量需要。

不是每次測量都是全速測量

超高性能示波器的一個(gè)重要價(jià)值所在是它能夠用于整個(gè)工程實(shí)驗(yàn)室中所進(jìn)行的任何一個(gè)測量實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：一個(gè)設(shè)計(jì)人員在工作中利用它觀測幾皮秒的行號(hào)瞬變，而在隔壁實(shí)驗(yàn)室可能只需要用它觀測常規(guī)眼圖 。類似地，一個(gè)企業(yè)（例如 PC 主板制造商）通常要求一套工具能夠既支持第一代協(xié)議（如 PCI Express，甚至是 USB），也支持新興串行標(biāo)準(zhǔn)（如 SATA III）應(yīng)用的測量。很明顯，這些應(yīng)用中對帶寬要求大相徑庭。

使用尖端串行器件的設(shè)計(jì)人員需要的工具應(yīng)該至少能夠采集到預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（如 SATA III、Double XAUI、PCI-Express 2.0、HDMI 1.3 等等）的五次諧波頻率。為了提供足夠的信號(hào)保真度，特別是對于快速的邊沿變化，這一條件被認(rèn)為是必需的。以 SATA Gen III 為例，其 6.0 GB 數(shù)據(jù)速率相當(dāng)于 3 GHz 時(shí)鐘頻率下的五次諧波，即為 15 GHz。為此，工程師在一致性測試當(dāng)中可能要選擇 16 GHz DSA71604 來進(jìn)行眼圖測試和抖動(dòng)測量。這一儀器的帶寬足以高質(zhì)量地捕捉五次諧波頻率，而且還有富余帶寬。

而僅僅在一、兩個(gè)工作臺(tái)旁邊，另一個(gè)工程師可能在開發(fā)采用較早的 PCI Express 1.0總線標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。此類標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率為 2.5 Gb/s，相當(dāng)于 1.25 GHz 的時(shí)鐘頻率，而這一時(shí)鐘的五次諧波為 6.25 GHz。對于該標(biāo)準(zhǔn)，DSA71604 所提供的帶寬大大超出了了工程師所需的帶寬水準(zhǔn)。實(shí)際上，由于設(shè)備對帶外噪聲和 對6.25 GHz 以上范圍中的其它高頻事件吸收，如此之高的帶寬反而會(huì)對測量起反作用。相比之下，如果所用示波器的帶寬能更與 PCI Express 1.0 的需求更為接近，這樣的帶寬匹配會(huì)更有利于此項(xiàng)應(yīng)用的測試。

轉(zhuǎn)動(dòng)撥盤

DSA70000 系列示波器包括一項(xiàng)先進(jìn)的 DSP 功能，以用于解決帶寬的優(yōu)化問題。如果用戶啟用帶寬撥盤，那么它將會(huì)對示波器輸入通道進(jìn)行 DSP 濾波，以有效限制儀器對于超出所選頻率范圍的信號(hào)的響應(yīng)。在撥盤使用的條件下，儀器的基本衰減特性、平坦性和相位線性度都將被相應(yīng)調(diào)整到新定義的頻率范圍之內(nèi)。在任何類型的實(shí)際使用當(dāng)中，DSA71604（一般是一個(gè) 16 GHz 工具）都可以變成一個(gè) 8 GHz 解決方案，以達(dá)到PCI Express 1.0 應(yīng)用的理想測量需求。撥盤功能將成為DSA70000 系列中每個(gè)型號(hào)的示波器上不可分割的一部分。

由于減小了帶寬，示波器可以在較低的帶寬水平上工作，而不會(huì)受到研究范圍以外的頻帶噪聲的干擾。如果用戶使用的探頭帶寬比示波器帶寬范圍更小，帶寬撥盤功能也將發(fā)揮其作用。帶寬撥盤有助于去除探頭有效探測帶寬范圍以外的噪聲，這樣可以使示波器到探頭的整個(gè)測量系統(tǒng)都采用相同的帶寬進(jìn)行測量工作。

請注意，帶寬撥盤不是通過降低采樣率來實(shí)現(xiàn)的。它是一項(xiàng) DSP 濾波功能，該功能以一種可控的方式影響設(shè)備對模擬信號(hào)路徑的響應(yīng)。

結(jié)論

當(dāng)今的工程師們，特別是處理串行系統(tǒng)的工程師們，在實(shí)施測量時(shí)常常會(huì)面臨完全迥異的帶寬特性要求。新型 DSA70000 系列示波器將提供一種方式，在高性能測量平臺(tái)上通過降低帶寬的方式來滿足對特定器件或總線協(xié)議的測量需求，從而減小帶外噪聲對測量的影響?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員只需擁有一臺(tái)儀器就可以在滿足最高的帶寬需求的同時(shí)，通過輕松的優(yōu)化來同樣出色地處理低頻測量。

本文中說明的應(yīng)用于 DSA70000 系列的所有功能和特性同樣適用于 DPO70000 系列。