在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和故障排除等領(lǐng)域， 串行總線 技術(shù)對(duì)高性能示波器的性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。在這一系列更高的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，高速數(shù)據(jù)速率只是一個(gè)起點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員還需一套工具以支持關(guān)鍵 信號(hào)完整性 測(cè)量和眼圖分析。

對(duì)基于串行總線技術(shù)的信號(hào)完整性測(cè)量（如 PCI Express 2.0、Serial ATA III 和 HDMI 1.3）已成為設(shè)計(jì)人員測(cè)量工作的一個(gè)重要部分。當(dāng)今串行總線發(fā)展的許多挑戰(zhàn)既源于可觀察范圍內(nèi)時(shí)間位移和眼圖的問(wèn)題，同樣也源于波形的不理想狀態(tài)（噪聲、抖動(dòng)和偏差）。串行標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)了更窄的時(shí)間容差，要求測(cè)量工具具有前所未有的帶寬和精確度。在滿足上述要求的同時(shí)，現(xiàn)代測(cè)試工作還要求將測(cè)量設(shè)備本身帶來(lái)的影響降到最低。

一切從帶寬開(kāi)始

大多數(shù)第一代串行總線結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)速率處于 2.5 Gb/s 到 3.125 Gb/

s 之間，這一速率對(duì)于如今的示波器算不上什么問(wèn)題，因?yàn)榻^大多數(shù)速率在 4 至 5 GHz 示波器似乎可以輕松滿足這一要求。但是在信號(hào)保真度測(cè)量，特別是在上升時(shí)間的評(píng)判工作中，用戶需要比此高得多的帶寬，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)都對(duì)這一需求有充分的認(rèn)識(shí)。很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都要求示波器能在傳輸端管腳處精確捕捉總線操作基頻的五次諧波，這樣方能確保上升時(shí)間的測(cè)量精確度在 5% 以內(nèi)。以第一代 PCI Express 為例，其 2.5 Gb/s 的數(shù)據(jù)速率相當(dāng)于 1.25 GHz 的基頻，將此乘以因數(shù) 5 便得到 6.25 GHz 的帶寬要求，而采樣率至少還應(yīng)該是該頻率的兩倍或者更高。類似地，測(cè)試數(shù)據(jù)速率為 3.125 Gb/s 的 XAUI 要求示波器帶寬 7.8 GHz。某些標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在此領(lǐng)域的要求甚至更為嚴(yán)格，該機(jī)構(gòu)明確規(guī)定測(cè)試五次諧波時(shí)必須采用特定帶寬的設(shè)備，PCI SIG便是其中之一。

示波器的帶寬還會(huì)影響非常重要的信號(hào)眼圖，此類行業(yè)規(guī)范的示波器圖像是兼容性和有效性測(cè)試的基礎(chǔ)，眼圖同時(shí)將所有可能的邊沿過(guò)渡狀態(tài)疊加在一個(gè)綜合視圖中從而顯示一個(gè)“比特”或單位間隔的數(shù)據(jù)。用戶在屏幕上得到的結(jié)果顯示是由許多波形軌跡圍繞中心而展開(kāi)的一個(gè)類六邊形開(kāi)放區(qū)域，亦即通常所說(shuō)的“眼”，其開(kāi)放程度表示信號(hào)質(zhì)量（越“開(kāi)放”質(zhì)量越好）。串行邏輯設(shè)備必須在眼的區(qū)域內(nèi)清晰區(qū)分 1 和 0 的狀態(tài)，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確響應(yīng)。用戶通常需要使用一個(gè)圖形掩模來(lái)定義眼的通過(guò)/失敗區(qū)域。

帶寬不足的示波器在獲取信號(hào)時(shí)會(huì)下降多達(dá) 1 dB的垂直幅度。不幸的是這一損耗往往落在眼圖的開(kāi)放區(qū)域內(nèi)，這也正好在進(jìn)行二進(jìn)制判斷的區(qū)域。因此足夠的帶寬在眼圖測(cè)量和邊沿測(cè)量中都是至關(guān)重要的。

新型 DSA72004 提供的帶寬能?chē)?yán)格滿足這些標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上所進(jìn)行的大多數(shù)時(shí)間和邊沿測(cè)量的要求。它的 20 GHz 帶寬（與所有通道上的 50 GS/s 采樣率配合）將能對(duì)當(dāng)今廣泛使用的任何串行總線提供測(cè)試支持。DSA72004 在波形邊沿 10-90% 部分的輸入上升時(shí)間只有 22 ps?；?DSP 的帶寬增強(qiáng)技術(shù)提供平坦的頻率性能，令帶寬性能處理第一代串行標(biāo)準(zhǔn)中最高速信號(hào)的五次諧波。這一特點(diǎn)同時(shí)也確保了所有通道能以最佳的頻率和幅度響應(yīng)相互匹配。

大多數(shù)串行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都明確注明了帶寬要求較低的連接點(diǎn)處的測(cè)量指標(biāo)。從 4GHz 到 16GHz 的其它 DSA70000 型號(hào)都能很好地滿足這些特定需求，在它們的性能范圍內(nèi)提供類似的帶寬增強(qiáng)功能和幅度響應(yīng)。

多通道結(jié)構(gòu)對(duì)同步采樣的要求

更快速的串行總線技術(shù)（第二代和第三代串行總線結(jié)構(gòu)，如 HDMI 1.3、SATA III 和 PCI-Express 2.0）不僅在單通道應(yīng)用中提供更好的性能，而且還還利用多通道串行數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)以達(dá)到更高的數(shù)據(jù)交換速率。在多通道配置中，串行數(shù)據(jù)包首先被分解，然后將這些數(shù)據(jù)包在大致相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò) 4 個(gè)、8 個(gè)或更多的“通道”進(jìn)行傳輸。

在多通道 串行總線 上進(jìn)行驗(yàn)證或調(diào)試工作的設(shè)計(jì)人員所需要的測(cè)試解決方案要能令他們?cè)?4 個(gè)或更多的通道中同時(shí)實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)集，于此同時(shí)，這些通道的數(shù)據(jù)采集性能需要達(dá)到足夠的水平以滿足最新一代串行總線技術(shù)的要求。在驗(yàn)證工作中，用戶需要在所有通道上同時(shí)獲取具有時(shí)間相關(guān)性的數(shù)據(jù)。而 DSA70000 系列提供了高達(dá) 50 GS/s 的實(shí)時(shí)采樣率并在所有輸入通道中確保優(yōu)越的時(shí)間分辨率，在全部 4 個(gè)通道上它都足以連續(xù)采集長(zhǎng)達(dá) 4ms 的時(shí)間相關(guān)性串行數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)時(shí)采集和深度內(nèi)存的結(jié)合，新款DSA70000能讓設(shè)計(jì)人員輕松分析干擾事件或錯(cuò)誤以及這些事件/錯(cuò)誤前后每個(gè)通道的總線流量。

在整個(gè)頻率范圍內(nèi)解決抖動(dòng)問(wèn)題

抖動(dòng)是另一個(gè)讓串行總線開(kāi)發(fā)人員擔(dān)心的問(wèn)題。某些情況下，設(shè)計(jì)人員必須量化它對(duì)個(gè)別信號(hào)邊沿的影響，但更重要的問(wèn)題在于抖動(dòng)對(duì)于眼圖測(cè)量的影響。它會(huì)減少眼的寬度（上升沿和下降沿經(jīng)過(guò)之處），并有可能造成掩模失效。

另一個(gè)令人

困擾的問(wèn)題是，如果觀察到抖動(dòng)，如何確定它來(lái)自被測(cè)器件（DUT）還是儀器造成的測(cè)量副產(chǎn)品。因?yàn)槭静ㄆ鞯挠|發(fā)抖動(dòng)和抖動(dòng)基底噪聲（JNF）都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量抖動(dòng)，也都會(huì)使眼變窄，從而產(chǎn)生令人誤解的掩模故障。

某些有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案通過(guò)提供詳細(xì)的軟件糾正方案以達(dá)到最小化示波器觸發(fā)抖動(dòng)的目的。這確實(shí)潛在地改進(jìn)了等效時(shí)間采集模式的性能，因?yàn)樵撃Ｊ较卤仨殲槊總€(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行重新觸發(fā)，但是在基于單一實(shí)時(shí)采集的眼圖測(cè)量中，觸發(fā)抖動(dòng)卻不是根本問(wèn)題，但JNF 圖對(duì)等效時(shí)間采集和實(shí)時(shí)采集都有影響。

得益于 DSA70000 系列垂直系統(tǒng)中模數(shù)轉(zhuǎn)換器所具備的超大動(dòng)態(tài)范圍（10 個(gè)垂直分隔），該設(shè)備可以提供業(yè)界最高的信噪比和最低的 JNF（典型值 400 毫微微秒 rms）。因此，DSA70000 系列示波器在實(shí)施抖動(dòng)測(cè)量時(shí)儀器本身造成的抖動(dòng)可以忽略。

在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和故障排除等領(lǐng)域， 串行總線 技術(shù)對(duì)高性能示波器的性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。在這一系列更高的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，高速數(shù)據(jù)速率只是一個(gè)起點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員還需一套工具以支持關(guān)鍵 信號(hào)完整性 測(cè)量和眼圖分析。

對(duì)基于串行總線技術(shù)的信號(hào)完整性測(cè)量（如 PCI Express 2.0、Serial ATA III 和 HDMI 1.3）已成為設(shè)計(jì)人員測(cè)量工作的一個(gè)重要部分。當(dāng)今串行總線發(fā)展的許多挑戰(zhàn)既源于可觀察范圍內(nèi)時(shí)間位移和眼圖的問(wèn)題，同樣也源于波形的不理想狀態(tài)（噪聲、抖動(dòng)和偏差）。串行標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)了更窄的時(shí)間容差，要求測(cè)量工具具有前所未有的帶寬和精確度。在滿足上述要求的同時(shí)，現(xiàn)代測(cè)試工作還要求將測(cè)量設(shè)備本身帶來(lái)的影響降到最低。

一切從帶寬開(kāi)始

大多數(shù)第一代串行總線結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)速率處于 2.5 Gb/s 到 3.125 Gb/

s 之間，這一速率對(duì)于如今的示波器算不上什么問(wèn)題，因?yàn)榻^大多數(shù)速率在 4 至 5 GHz 示波器似乎可以輕松滿足這一要求。但是在信號(hào)保真度測(cè)量，特別是在上升時(shí)間的評(píng)判工作中，用戶需要比此高得多的帶寬，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)都對(duì)這一需求有充分的認(rèn)識(shí)。很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都要求示波器能在傳輸端管腳處精確捕捉總線操作基頻的五次諧波，這樣方能確保上升時(shí)間的測(cè)量精確度在 5% 以內(nèi)。以第一代 PCI Express 為例，其 2.5 Gb/s 的數(shù)據(jù)速率相當(dāng)于 1.25 GHz 的基頻，將此乘以因數(shù) 5 便得到 6.25 GHz 的帶寬要求，而采樣率至少還應(yīng)該是該頻率的兩倍或者更高。類似地，測(cè)試數(shù)據(jù)速率為 3.125 Gb/s 的 XAUI 要求示波器帶寬 7.8 GHz。某些標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在此領(lǐng)域的要求甚至更為嚴(yán)格，該機(jī)構(gòu)明確規(guī)定測(cè)試五次諧波時(shí)必須采用特定帶寬的設(shè)備，PCI SIG便是其中之一。

示波器的帶寬還會(huì)影響非常重要的信號(hào)眼圖，此類行業(yè)規(guī)范的示波器圖像是兼容性和有效性測(cè)試的基礎(chǔ)，眼圖同時(shí)將所有可能的邊沿過(guò)渡狀態(tài)疊加在一個(gè)綜合視圖中從而顯示一個(gè)“比特”或單位間隔的數(shù)據(jù)。用戶在屏幕上得到的結(jié)果顯示是由許多波形軌跡圍繞中心而展開(kāi)的一個(gè)類六邊形開(kāi)放區(qū)域，亦即通常所說(shuō)的“眼”，其開(kāi)放程度表示信號(hào)質(zhì)量（越“開(kāi)放”質(zhì)量越好）。串行邏輯設(shè)備必須在眼的區(qū)域內(nèi)清晰區(qū)分 1 和 0 的狀態(tài)，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確響應(yīng)。用戶通常需要使用一個(gè)圖形掩模來(lái)定義眼的通過(guò)/失敗區(qū)域。

帶寬不足的示波器在獲取信號(hào)時(shí)會(huì)下降多達(dá) 1 dB的垂直幅度。不幸的是這一損耗往往落在眼圖的開(kāi)放區(qū)域內(nèi)，這也正好在進(jìn)行二進(jìn)制判斷的區(qū)域。因此足夠的帶寬在眼圖測(cè)量和邊沿測(cè)量中都是至關(guān)重要的。

新型 DSA72004 提供的帶寬能?chē)?yán)格滿足這些標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上所進(jìn)行的大多數(shù)時(shí)間和邊沿測(cè)量的要求。它的 20 GHz 帶寬（與所有通道上的 50 GS/s 采樣率配合）將能對(duì)當(dāng)今廣泛使用的任何串行總線提供測(cè)試支持。DSA72004 在波形邊沿 10-90% 部分的輸入上升時(shí)間只有 22 ps?；?DSP 的帶寬增強(qiáng)技術(shù)提供平坦的頻率性能，令帶寬性能處理第一代串行標(biāo)準(zhǔn)中最高速信號(hào)的五次諧波。這一特點(diǎn)同時(shí)也確保了所有通道能以最佳的頻率和幅度響應(yīng)相互匹配。

大多數(shù)串行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都明確注明了帶寬要求較低的連接點(diǎn)處的測(cè)量指標(biāo)。從 4GHz 到 16GHz 的其它 DSA70000 型號(hào)都能很好地滿足這些特定需求，在它們的性能范圍內(nèi)提供類似的帶寬增強(qiáng)功能和幅度響應(yīng)。

多通道結(jié)構(gòu)對(duì)同步采樣的要求

更快速的串行總線技術(shù)（第二代和第三代串行總線結(jié)構(gòu)，如 HDMI 1.3、SATA III 和 PCI-Express 2.0）不僅在單通道應(yīng)用中提供更好的性能，而且還還利用多通道串行數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)以達(dá)到更高的數(shù)據(jù)交換速率。在多通道配置中，串行數(shù)據(jù)包首先被分解，然后將這些數(shù)據(jù)包在大致相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò) 4 個(gè)、8 個(gè)或更多的“通道”進(jìn)行傳輸。

在多通道 串行總線 上進(jìn)行驗(yàn)證或調(diào)試工作的設(shè)計(jì)人員所需要的測(cè)試解決方案要能令他們?cè)?4 個(gè)或更多的通道中同時(shí)實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)集，于此同時(shí)，這些通道的數(shù)據(jù)采集性能需要達(dá)到足夠的水平以滿足最新一代串行總線技術(shù)的要求。在驗(yàn)證工作中，用戶需要在所有通道上同時(shí)獲取具有時(shí)間相關(guān)性的數(shù)據(jù)。而 DSA70000 系列提供了高達(dá) 50 GS/s 的實(shí)時(shí)采樣率并在所有輸入通道中確保優(yōu)越的時(shí)間分辨率，在全部 4 個(gè)通道上它都足以連續(xù)采集長(zhǎng)達(dá) 4ms 的時(shí)間相關(guān)性串行數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)時(shí)采集和深度內(nèi)存的結(jié)合，新款DSA70000能讓設(shè)計(jì)人員輕松分析干擾事件或錯(cuò)誤以及這些事件/錯(cuò)誤前后每個(gè)通道的總線流量。

在整個(gè)頻率范圍內(nèi)解決抖動(dòng)問(wèn)題

抖動(dòng)是另一個(gè)讓串行總線開(kāi)發(fā)人員擔(dān)心的問(wèn)題。某些情況下，設(shè)計(jì)人員必須量化它對(duì)個(gè)別信號(hào)邊沿的影響，但更重要的問(wèn)題在于抖動(dòng)對(duì)于眼圖測(cè)量的影響。它會(huì)減少眼的寬度（上升沿和下降沿經(jīng)過(guò)之處），并有可能造成掩模失效。

另一個(gè)令人

困擾的問(wèn)題是，如果觀察到抖動(dòng)，如何確定它來(lái)自被測(cè)器件（DUT）還是儀器造成的測(cè)量副產(chǎn)品。因?yàn)槭静ㄆ鞯挠|發(fā)抖動(dòng)和抖動(dòng)基底噪聲（JNF）都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量抖動(dòng)，也都會(huì)使眼變窄，從而產(chǎn)生令人誤解的掩模故障。

某些有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案通過(guò)提供詳細(xì)的軟件糾正方案以達(dá)到最小化示波器觸發(fā)抖動(dòng)的目的。這確實(shí)潛在地改進(jìn)了等效時(shí)間采集模式的性能，因?yàn)樵撃Ｊ较卤仨殲槊總€(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行重新觸發(fā)，但是在基于單一實(shí)時(shí)采集的眼圖測(cè)量中，觸發(fā)抖動(dòng)卻不是根本問(wèn)題，但JNF 圖對(duì)等效時(shí)間采集和實(shí)時(shí)采集都有影響。

得益于 DSA70000 系列垂直系統(tǒng)中模數(shù)轉(zhuǎn)換器所具備的超大動(dòng)態(tài)范圍（10 個(gè)垂直分隔），該設(shè)備可以提供業(yè)界最高的信噪比和最低的 JNF（典型值 400 毫微微秒 rms）。因此，DSA70000 系列示波器在實(shí)施抖動(dòng)測(cè)量時(shí)儀器本身造成的抖動(dòng)可以忽略。