揭開測(cè)試測(cè)量的小秘密——每周一考 【第5周】

1. 串行數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)使用的軟件時(shí)鐘恢復(fù)和硬件時(shí)鐘恢復(fù)對(duì)測(cè)量有何影響？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

2. 示波器這個(gè)行業(yè)出于封閉或半封閉狀態(tài)，比如有源探頭不兼容、示波器軟件只能在自家的示波器上使用，和其它廠家不兼容，目前在兼容性方面，已有跡象，你發(fā)現(xiàn)了哪些？

3. 目前常見串行總線的的電壓動(dòng)態(tài)范圍如下圖所示，假如用測(cè)試夾具和電纜量測(cè)，以USB3.0為例，對(duì)示波器的垂直刻度設(shè)置要求是多少？（每格多少毫伏）當(dāng)示波器本身量程不夠時(shí)，可否使用外部衰減器？

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1. 串行數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)使用的軟件時(shí)鐘恢復(fù)和硬件時(shí)鐘恢復(fù)對(duì)測(cè)量有何影響？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

（答案由安捷倫田志東提供）串行數(shù)據(jù)主要測(cè)試項(xiàng)目為抖動(dòng)和眼圖，因?yàn)榇袛?shù)據(jù)中內(nèi)嵌了時(shí)鐘信息，而在分析串行數(shù)據(jù)的抖動(dòng)和眼圖時(shí)是需要時(shí)鐘信號(hào)的，那么就需要從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時(shí)鐘，目前市場(chǎng)上主流示波器采用了軟件時(shí)鐘恢復(fù)和硬件時(shí)鐘恢復(fù)兩種方式。

硬件時(shí)鐘恢復(fù)：優(yōu)點(diǎn)是時(shí)鐘恢復(fù)速度快(不代表示波器整體快)。缺點(diǎn)是碼率有限制，儀器的硬件時(shí)鐘恢復(fù)電路特性和真實(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘恢復(fù)特性有偏差，硬件特性隨著時(shí)間的推移，會(huì)產(chǎn)生變化，被測(cè)信號(hào)質(zhì)量差時(shí)，硬件時(shí)鐘恢復(fù)電路可能無(wú)法恢復(fù)出時(shí)鐘。

軟件時(shí)鐘恢復(fù)的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)鐘恢復(fù)特性可以模擬出和真實(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘恢復(fù)電路相同的特性，沒有硬件碼率的限制，不會(huì)受到硬件老化等影響，即使信號(hào)很差時(shí)，可以實(shí)用軟件均衡后再時(shí)鐘恢復(fù)，都可以恢復(fù)出時(shí)鐘信號(hào)。缺點(diǎn)是不如硬件時(shí)鐘恢復(fù)電路快。

2. 示波器這個(gè)行業(yè)出于封閉或半封閉狀態(tài)，比如有源探頭不兼容、示波器軟件只能在自家的示波器上使用，和其它廠家不兼容，目前在兼容性方面，已有跡象，你發(fā)現(xiàn)了哪些？

3. 目前常見串行總線的的電壓動(dòng)態(tài)范圍如下圖所示，假如用測(cè)試夾具和電纜量測(cè)，以USB3.0為例，對(duì)示波器的垂直刻度設(shè)置要求是多少？（每格多少毫伏）當(dāng)示波器本身量程不夠時(shí)，可否使用外部衰減器？

(答案由安捷倫杜吉偉提供)用電纜來(lái)測(cè)試，每根電纜實(shí)際上都是單端信號(hào)，這時(shí)包括了信號(hào)的共模成份。若被測(cè)信號(hào)為1.4V , 示波器的垂直刻度一般是上下共8格或10格，可使用200mV/div的設(shè)置，目前安捷倫科技示波器從20MHz到63GHz帶寬都支持高達(dá)1V/div的設(shè)置，其它廠家，選擇帶寬低于20GHz，也可以支持這樣的設(shè)置，超過20GHz帶寬的示波器，建議檢查一下產(chǎn)品資料，有的型號(hào)表明最大輸入量程是80mV/div, 有的是100mV/div,有的是120mV/div 。 當(dāng)示波器本身量程不夠,可以考慮使用隔直器件或探頭，當(dāng)信號(hào)因有直流成份導(dǎo)致幅度過大時(shí)，可用隔直器件將直流成份濾除，然后再用電纜連接；探頭的量程通常會(huì)大些，但如果測(cè)試必須使用夾具和電纜，使用外部衰減器不失為一個(gè)好的提議，不過，目前這種方法有些因素需要考慮，因?yàn)樗p器本身會(huì)帶來(lái)噪聲，幅度和相位頻響的不平坦，就像人們?cè)谀苡闷胀ㄌ筋^，絕對(duì)不會(huì)使用100:1,1000:1高壓探頭一樣，因?yàn)楦邏禾筋^帶來(lái)的額外噪聲對(duì)很多應(yīng)用是無(wú)法接受的。如果一定要使用，建議用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量一下該衰減器的幅度和相位頻響、以及使用之后示波器的本底噪聲和固有抖動(dòng)在不同頻點(diǎn)的變化，換句話說，看看示波器的指標(biāo)會(huì)被惡化多少，這樣即使被迫使用，也可做到心里有數(shù)。