Цифровая обработка сигналов в новых осциллографах DPO/DSA70000

Осциллографы серии DPO/DSA70000 обретают новые возможности для цифровой обработки сигналов

Новые осциллографы Tektronix DPO/DSA70000 содержат множество технических новшеств, касающихся цифровой обработки сигналов, которая дает ряд преимуществ всей системе регистрации данных, улучшая частотную и фазовую характеристики, согласование каналов, параметры системы пробников, соотношение сигнал-шум и другие основные параметры. Значительные усилия были направлены на разработку методов цифровой обработки сигналов, которые дополняют присущие приборам возможности.

Улучшение характеристик канала - оптимизация отклика

Улучшение характеристик канала на основе технологии цифровой обработки сигналов является основным усовершенствованием осциллографов серии DPO/DSA70000. Они характеризуется исключительным постоянством амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и линейностью фазо-частотной харектеристики (ФЧХ) в каждой модели этой линейки осциллографов.

В идеале АЧХ осциллографа должна оставаться постоянной во всей полосе пропускания. В осциллографах серии DPO/DSA70000 цифровая обработка сигналов используется для сглаживания любых неоднородностей - пиков и впадин - путем выравнивания характеристик по всей полосе пропускания.

Преимущества этого очевидны: каждая модель осциллографа серии DPO/DSA70000 обеспечивает превосходную точность измерений даже за пределами указанной полосы пропускания. Например, при использовании осциллографа DSA71254 (DPO71254) на 12 ГГц сигнал с частотой 10 ГГц можно зарегистрировать с той же точностью, с какой регистрируется сигнал с частотой 100 МГц. Точность регистрации сигнала постоянна во всем диапазоне и прибор DSA71254 (DPO71254) обладает, по существу, такими же характеристиками отклика вне номинальной полосы пропускания, какие имеются у наилучшей модели, DSA72004 (DPO72004), с полосой пропускания 20 ГГц.

Возможность загрубления частотной характеристики осциллографа серии DPO/DSA70000 также являются преимуществом цифровой обработки сигнала. В данном случае целью является управление частотными характеристиками для обеспечения оптимального баланса между сохранением переходной характеристики и уменьшением внеполосного шума. Слишком плавный спад частотной характеристики приводит приводит к большего числа высокочастотных составляющих шума в полосе измерения. Слишком крутой спад может чересчур ослабить высокие частоты, необходимые для поддержки точной и плавной переходной характеристики. В приборах серии DPO/DSA70000 цифровая обработка сигнала делает возможным точное управление наклоном АЧХ и достижение оптимального баланса между подавлением шумов и переходной характеристикой. Это вносит свой вклад в исключительную точность воспроизведения сигнала в приборах серии DPO/DSA70000.

Согласование каналов

Цифровая обработка сигнала является источником ряда других преимуществ приборов серии DPO/DSA70000, например согласования каналов. Серия включает 4-канальные модели с полосой пропускания от 4 до 20 ГГц. При цифровой обработке сигналов выполняется управление характеристиками каждого канала, и поэтому каждый канал калибруется для получения одинаковых идеальных характеристик. В результате каждый канал в любом осциллографе серии DPO/DSA70000 точно согласован с другими каналами прибора, причем намного более точно, чем это возможно без использования цифровой обработки сигналов. Переходные характеристики всех четырех каналах практически идентичны. Это имеет исключительно большое значение при выполнении псевдодифференциальных измерений или измерений с использованием нескольких каналов на основе последовательной многопроводной технологии передачи.

В равной степени важно, что каждый канал в любом приборе серии DPO/DSA70000 был точно согласован с каждым каналом в приборе такой же модели - независимо от того, находятся ли эти каналы в одном приборе или в нескольких приборах или даже используются в другом месте земного шара. Это гарантирует воспроизводимость результатов испытаний, выполняемых с разными приборами, даже в разных странах.

Система пробников также получает возможность цифровой обработки сигналов

Цифровая обработка сигналов является также частью процедуры обработки сигнального тракта пробников приборов серии DPO/DSA70000, позволяя осциллографам учитывать характеристики соответствующего дифференциального пробника и его широкополосного съемного наконечника.

Встроенная функция цифровой обработки сигналов пробника действует как обычный выравнивающий фильтр, который предназначен для канала пробника, эффективно встраивая пробник в систему осциллографа, причем более надежно, чем когда-либо ранее. Это гарантирует получение наиболее равномерной частотной характеристики от совместно работающих пробника и осциллографа. При простом выборе соответствующего пункта меню все преимущества сглаживания амплитуды, линеаризации фазы, уменьшения внеполосных гармоник частоты и сохранения переходной характеристики распространяются вплоть до наконечника пробника.

Резюме

С появлением осциллографов Tektronix серии DPO/DSA70000 технология цифровой обработки сигналов продвинулась далеко вперед по сравнению с ее обычной ролью, сводящейся к расширению полосы пропускания в осциллографах.

Мощные средства цифровой обработки сигнала стандартизованы для каждой модели данного семейства. Расширение технических возможностей цифровой обработки сигналов обеспечивает получение ряда преимуществ: от улучшения характера шумов до оптимизации рабочих характеристик пробников с помощью осциллографа. Эти функции, присущие приборам серии DPO/DSA70000, представляют огромную ценность для инженеров, успех работы которых основан на получении точных воспроизводимых результатов измерений, выполняемых на высокоскоростных устройствах и системах.

(По материалам компании TEKTRONIX)