同步示波器以獲得更高通道數(shù)時需要考慮的 3 件事

　　構(gòu)建測試系統(tǒng)時，可能需要測量比單個示波器利用其可用通道捕獲的信號更多的信號。為了增加測試系統(tǒng)中示波器通道的數(shù)量，常見的方法是組合多個示波器。多通道測量適用于各種場景，例如捕獲復(fù)雜的粒子物理實驗、測量大量電源軌以及分析三相電源轉(zhuǎn)換器。

　　這些測量包括檢測影響串行總線的電源串?dāng)_、分析 RF 干擾以及驗證輸入 I/O 信號的完整性等任務(wù)。在多通道應(yīng)用或測量場景中，保持通道之間的精確同步對于準確分析整個被測系統(tǒng)內(nèi)的時序關(guān)系至關(guān)重要。

　　圖 1：TekScope PC 分析軟件

　　當(dāng)同步捕獲許多信號很重要時，有多種選項可用于同步示波器。我們來談?wù)勈褂? 系列 B MSO、 6 系列 B MSO和TekScope PC 分析軟件同步多范圍測量系統(tǒng)的三種方法 (圖 1)。

　　1.使用外部源的低偏差同步方法

　　最精確的同步方法依賴于將觸發(fā)信號分配到多個示波器的單個觸發(fā)源。這是通過利用功率分配器(BNC 或 SMA)將觸發(fā)信號均勻地饋送到所有儀器來實現(xiàn)的。為了確保準確的同步，連接分路器和每臺儀器的電纜必須具有相同的長度，最好使用相位匹配的電纜。這種方法最大限度地減少了因傳播延遲變化而產(chǎn)生的偏差。通過通過布線和分路器保持一致的傳播延遲，儀器可以實現(xiàn)同步觸發(fā)條件，緊密復(fù)制單個示波器的通道間時序。

　　使用高質(zhì)量的功率分配器對于確保觸發(fā)信號的完整性至關(guān)重要。該分配器充當(dāng)平衡分壓器，將 50 Ω 觸發(fā)源連接到 50 Ω 電纜，然后將其連接到示波器上的 50 Ω 輸入。分離器會降低施加到每個示波器的觸發(fā)信號的幅度，因此在設(shè)置觸發(fā)電平時考慮到這一點非常重要。

　　必須注意分路器的規(guī)格和觸發(fā)信號的要求。例如，為了驅(qū)動 5 或 6 系列 B MSO 的輔助觸發(fā)輸入，大于 500 mV 的信號是最佳的。提供更大的觸發(fā)信號可以提高示波器的觸發(fā)系統(tǒng)響應(yīng)和穩(wěn)定性，從而獲得更好的時滯結(jié)果。因此，使用適當(dāng)?shù)姆致菲鞑⒋_保足夠大小的觸發(fā)信號將保持出色的觸發(fā)信號完整性。

　　2.基于探針的同步方法

　　如果外部觸發(fā)源不可用或無法驅(qū)動 50 歐姆分路器，實現(xiàn)同步的另一種方法是在每個示波器上探測相同的觸發(fā)源。雖然這種方法提供了出色的計時精度，但其代價是犧牲每個示波器上的一個通道。然而，由傳播延遲差異引起的時滯仍然在示波器的時滯設(shè)置范圍內(nèi)。

　　為了最大限度地減少總體偏差，建議使用有源探頭，例如Tektronix TAP4000 (見圖 2)。該探頭的脈沖上升時間小于 115 ps，非常適合減少觸發(fā)抖動。此外，TAP4000 探頭的輸入電容低至 0.8 pf。請記住，每個探頭的電容都是累加的，因此電路必須處理額外的負載。

　　圖 2：泰克 TAP4000 單端低壓探頭

　　要在兩個示波器之間實現(xiàn)基于探頭的同步方法，請將示波器探頭(最好是 TAP4000)連接到每個示波器的通道。使用兩個探頭上具有相同長度的相同類型的探頭尖端探測相同的信號。被探測的觸發(fā)信號必須具有相對較快的上升時間(大約 50-100 皮秒)。在示波器上，啟用簡單的邊沿觸發(fā)，并將每個示波器上的觸發(fā)電平設(shè)置為中間量程。請注意，觸發(fā)電平的任何差異都可能會引入額外的偏差。

　　根據(jù)所使用的觸發(fā)源，使用這種方法應(yīng)該可以實現(xiàn)數(shù)十皮秒范圍內(nèi)的總體偏差。當(dāng)外部觸發(fā)源不可用或無法滿足特定觸發(fā)要求時，此方法提供了可行的同步解決方案。

　　3.適用于時序要求不太嚴格的應(yīng)用的簡化同步方法

　　當(dāng)多示波器系統(tǒng)不需要極低的偏移時，它可以在設(shè)置中提供更大的靈活性。

　　圖 3：主示波器的輔助觸發(fā)作為信號源通過分路器饋送到其他示波器

　　在上面的配置中(圖 3)，主示波器的輔助觸發(fā)用作通過分路器饋送其他示波器的信號源。在 5 或 6 系列 B MSO 中，觸發(fā)事件和 Aux Out 信號之間存在標(biāo)稱 900 ns 的時滯。通過使用分路器和匹配的電纜，可以最大限度地減少對其余示波器的任何額外偏斜。

　　如果記錄長度足夠長，則可以應(yīng)用水平標(biāo)記設(shè)置中的觸發(fā)延遲設(shè)置來糾正觸發(fā)和輔助輸出之間的偏差。此設(shè)置的優(yōu)點是可以使主示波器上的任何通道都充當(dāng)觸發(fā)源，從而釋放其余示波器上的所有通道用于信號采集。

　　以上內(nèi)容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于打造儀器配附件一站式供應(yīng)平臺。主營范圍：示波器測試附件配件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。涵蓋產(chǎn)品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、柔性電流探頭、近場探頭、電流互感器、射頻測試線纜、各類儀器測試附件等。更多信息，歡迎登陸官方網(wǎng)站進行咨詢：http://www.jmcsled.cn