示波器抖动测试能力分析

2018-05-18 10:28:28· 来源：美国力科TeledyneLeCroy

在高速串行信号的分析中，抖动是一个非常关键的衡量指标，很多的高速信号标准，都对此有严格的要求，目前很多的高带宽示波器都配置了专门的眼图抖动分析工具，像力科的SDAIII。和我们测量上升时间需要考虑示波器上升时间对测试结果的影响一样，测试抖动时，我们也会考虑示波器的抖动测量能力，示波器对抖动测试结果会有什么样的影响？或者说，示波器的抖动测量能力取决于哪些因素？

Sample Clock Jitter，也叫采样时钟抖动，是示波器内部采样时钟误差导致的抖动，是示波器的固有抖动，现在示波器内部有专门的时基电路为ADC和触发电路提供采样时钟。
Noise，一般是指的是示波器的本底噪声。
SlewRate，指的待测信号的斜率。

示波器本身都有噪声，特别是目前大部分高带宽示波器的ADC都是8bit，量化噪声是不可忽略的重要的噪声来源，示波器的本底噪声叠加到待测信号上，会引起被测信号边沿50%阈值时刻的变化，如下图所示，垂直方向的噪声会转化为水平方向的抖动，转化关系是：dt=dv÷SlewRate，噪声越大，信号斜率越缓，转化的比例就越大。

综上所述，示波器对信号抖动测试的影响，取决于三个因素，采样时钟抖动、示波器本底噪声和待测信号的上升沿，对工程师来说，待测信号的上升沿是确定的，不可改变的，采样时钟抖动和示波器本底噪声就成了影响信号抖动测试的关键因素。

力科12bit WavePro HD示波器抖动测试精度

目前业界抖动测量精度最高的示波器是哪个？
这就是力科最新发布的WaveProHD高精度示波器，WavePro HD示波器采用新一代HD4096技术，始终保持12位性能，20GS / s的采样率和高达8GHz的带宽，可实现极低的噪声和极高的原始信号保真度，将12bit高精度技术带入串行信号分析。极低的本底噪声和采样时钟抖动（60fs），可实现精确的抖动测试。

WavePro HD本底噪声和采样时钟抖动

传统8bit示波器与12bit示波器的对比
我们将2.5Gbps的信号分别输入到传统的8bit 8GHz带宽示波器和8GHz WavePro 804HD示波器，测试信号眼图和抖动，从下面的眼图中，可以明显看到12bit的WavePro804HD的抖动更小，抖动测量值的差别就更明显了，WavePro804HD示波器测试出来的Rj是555fs，传统8bit示波器测试出来的值是698fs，比WavePro 804HD的测量值大25%。