Agilent54855A實(shí)時(shí)6GHz示波器的典型硬件頻響??梢钥吹?,這一示波器的硬件響應(yīng)滿足了6GHz的–3dB硬件模擬帶寬標(biāo)準(zhǔn),但響應(yīng)還在大約3.5GHz上顯示了約+1dB的峰值,在大約5.5GHz上顯示了接近+2dB的峰值。當(dāng)前沒有示波器制造商指定示波器頻響的平坦度。示波器指定的唯一頻域指標(biāo)是–3dB帶寬點(diǎn)。即使示波器擁有+6dB的峰值,這在某些帶內(nèi)頻率上相當(dāng)于60%的幅度誤差,只要–3dB點(diǎn)高于指定帶寬,那么示波器就會(huì)被視為符合規(guī)范。但與較高頻率的衰減會(huì)惡化測量精度一樣,幅度放大也會(huì)惡化測量精度。
使用幅度平坦濾波技術(shù)時(shí)54855A校正后的幅度頻響。通過這種DSP/軟件濾波器,在接近6GHz帶寬前,示波器的校正頻響偏差一般會(huì)低于+/-0.5dB,該FIR濾波器是始終存在的,不可已被去掉,示波器在以最大取樣速率取樣時(shí),它一直在起作用,以校正硬件濾波誤差。軟件濾波器和硬件濾波器相結(jié)合,測量精度要高于單純硬件濾波器產(chǎn)生的測量精度。
相位校正濾波技術(shù)
高速數(shù)字信號(hào)由多個(gè)頻率成分組成,包括基波和諧波。在理想情況下,數(shù)字信號(hào)的基波和諧波是嚴(yán)格同相的,各頻率成分之間沒有相差或時(shí)延,如圖4所示。遺憾的是,示波器的硬件在高速信號(hào)的高階成分中引入了相移,只能通過大幅提高儀器模擬帶寬或使用相位校正DSP濾波技術(shù)來消除這種影響。圖5顯示了五次諧波(綠色曲線)相對(duì)基波和三次諧波有時(shí)延的實(shí)例。結(jié)果是在示波器顯示屏上出現(xiàn)失真的波形顯示。如果沒有相位校正技術(shù),這種失真通常會(huì)在波形顯示中表現(xiàn)為過高的過沖,同時(shí)邊沿速率會(huì)下降。高速數(shù)字設(shè)計(jì)人員通常會(huì)忽視失真的過沖成分,認(rèn)為測得的過沖實(shí)際上出現(xiàn)在測得的輸入信號(hào)上。但事實(shí)可能并非如此,實(shí)際可能是硬件能力不夠而導(dǎo)致的測