底噪是什么?示波器底噪怎么测? 对高速眼图测试的重要性?

如题所述

探索深度:底噪解析与示波器测试的精密之旅


在射频工程师的领域,示波器性能的方方面面都是关键,其中,底噪、相噪和动态范围作为衡量前端表现的核心指标。底噪的产生,源于衰减器、前置放大器以及模数转换器,它直接关系到信号的完整性和测量的准确性。当我们追寻小信号世界的细节时,如何确保测量的精确性呢?


首先,带宽和测量精度紧密相关。底噪随着带宽的增加而上升,这时可以利用带宽限制功能来优化。选择高分辨率模式,如德科技的12位AD转换器,其卓越的抑制噪声能力是不容忽视的。同时,1:1探头能提供最佳信号传输,减少噪声干扰。


ENOB,即有效位数,与示波器的本底噪声和水平插值误差紧密相连。在选择示波器时,特别是高频带宽下,系统ENOB的考量尤为重要。标准的测量方法是使用SINAD,通过扫频技术,分析电压,剔除理论拟合和主频分量,以求得最精确的ENOB值。


为了得到精准的数据,Keysight的InP技术提供了一种低噪声、大电压和宽频谱的解决方案。Infiniium V系列则通过先进的封装技术,整合了前置、触发和采样功能,确保信号采样无误。德科技的InP制程技术,凭借其高频率放大和稳定性,为关键电路设计提供了卓越性能。在测量底噪的过程中,遵循明确的步骤至关重要,如:无探头/接地、设定合适时基和触发稳定性,N7010A适配器在此过程中起到了降噪的作用。


底噪并非孤立影响,它受到采样率、带宽等多重因素的制约。在高速串行信号测试中,眼图的清晰度直接受底噪影响。例如,高带宽可能导致眼图眼高下降,夹具和电缆的带宽限制成为噪声放大器。低噪声示波器在此时显得尤为关键,它能有效抵消这些误差来源,保证测量的精度。


示波器软件的均衡处理,如USB3.x的CTLE,虽然有助于信号优化,但也可能放大噪声,影响眼图的细微差别。因此,选择一个低噪声的示波器,对于保持测试结果的可靠性至关重要。在标准化测试中,夹具的选择要谨慎,因为它们可能引入额外的噪声源。


在探头测试中,尤其是对于HDMI2.0等高阻或多链路应用,探头的衰减可能会增加示波器的噪声放大,影响眼图的张开度。因此,选择一个在探头环节也能有效控制噪声的示波器,是确保测试结果准确性的关键抉择。


总的来说,示波器的底噪不仅直接影响高速串行信号的测试结果,它对设计裕量的保留以及整体性能评价具有决定性作用。在当今的高速信号世界,底噪已经成为选择示波器时仅次于带宽的重要考量因素。是德科技,作为行业领导者,始终致力于提供最优质的低噪声解决方案,助力工程师们在信号测试的道路上走得更远。

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