实现示波器同步以获得更高通道数时需要考虑的三件事
构建测试系统时,可能需要测量多个信号,此时仅依靠一个示波器的可用通道可能无法完全捕获所有信号。要增加测试系统中的示波器通道数量,常见的方法是将多个示波器组合在一起。多通道测量适用于各种场景,例如捕获复杂的粒子物理实验数据、测量大量电源轨以及分析三相电源转换器。
这些测量涵盖的任务包括检测电源对串行总线的串扰、分析射频干扰以及验证传入的输入/输出信号的完整性。在多通道应用或测量场景中,保持通道之间的精确同步对于准确分析整个被测系统内的时序关系至关重要。
.使用外部源的低时滞同步方法
最精确的同步方法是,依靠单个触发源将触发信号分配到多个示波器。这是通过利用功率分配器(BNC 或 SMA)将触发信号均匀地馈送到所有仪器来实现的。为了确保精确的同步,连接功率分配器和各台仪器的电缆必须长度相同,且最好相位匹配。这种方法能够最大限度地减少因传播延迟变化而产生的时滞。借助布线和功率分配器将传播延迟保持一致,仪器可以实现同步触发条件,精确复制单个示波器的通道间时序。
因此,使用高质量的功率分配器对于确保触发信号的完整性至关重要。功率分配器充当平衡分压器,将 50 欧姆触发源连接到 50 欧姆电缆,然后将电缆连接到示波器的 50 欧姆输入端口。分频器会降低应用于每个示波器的触发信号的幅度,因此在设置触发电平时需要考虑这一点。
切记注意分频器的规格和触发信号的要求。例如,对于驱动 5 或 6 系列 B MSO 的辅助触发输入,最佳的信号幅度应大于500 mV。提供幅度更大的触发信号可以改善示波器的触发系统响应和稳定性,从而得到更好的时滞结果。因此,使用适合的分频器并确保幅度适当的触发信号,将有助于保持出色的触发信号完整性。
2.基于探头的同步方法
如果无可用外部触发源或无法驱动 50 欧姆分频器,实现同步的另一种方法是在每个示波器上探测相同的触发源。虽然这种方法提供了出色的时序精度,但代价是会占用每个示波器的一个通道。但由传播延迟差异引起的时滞仍然在示波器的时滞设置范围内。
为了最大限度地减少整体时滞,建议使用有源探头,例如泰克 TAP4000(见图 2)。该探头提供小于 115 皮秒的脉冲上升时间,因此是减少触发抖动的理想选择。此外,TAP4000 探头的输入电容低至 0.8 皮法。请注意,每个探头的电容都是累加的,因此电路必须处理额外的负载。