淺談DSP在DSA70000系列示波器中的應用

　泰克 DSA70000 新型示波器采用了一系列創(chuàng)新的數(shù)字信號處理（DSP）技術，以增強頻率和相位響應、通道匹配性、探頭系統(tǒng)性能、信噪比表現(xiàn)及其他重要技術特性，從而令整個示波器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均隨之受益。為了對儀器硬件的固有性能作出補充，泰克投入了大量精力來開發(fā)這些 DSP 技術。
　　增強通道性能——優(yōu)化響應
　　基于 DSP 的通道性能增強是 DSA70000 系列性能的重要基石。該系列中的每個型號也因此得以實現(xiàn)非常平坦的頻幅響應和相位線性。
　　在理想情況下，示波器的頻幅響應可在其帶寬覆蓋的整個頻域內保持恒定。DSA70000 系列產品利用了 DSP 消除不規(guī)則的頻幅響應——亦即波峰和波谷，使其在整個帶寬范圍內保持均衡的相應狀態(tài)。
　　這樣帶來的好處顯而易見：DSA70000 系列的每個型號都能在其擁有的整個帶寬范圍內獲得突出的測量精度。以 12 GHz 的 DSA71254 為例，該設備在捕捉頻率為 10 GHz 的信號時所能達到的信號精度與捕獲100 MHz頻率的信號時所具備的信號精度基本相同，且信號保真度在整個頻率范圍內保持不變。而該系列旗艦產品 DSA72004 在 20 GHz 帶寬條件下所提供的響應特性與DSA71254 在其額定帶寬范圍內所能提供的相應特征也別無二致。
　　DSA70000 系列的頻率衰減特性同樣也因 DSP 而得到增強。此處的目標是控制響應的衰減速度，以求在保持瞬時響應和降低帶外噪音之間取得最佳的優(yōu)化平衡。衰減太慢會使更多的高頻噪聲進入測量頻帶。衰減太快則會削弱信號的頻率以至于影響信號的精確度和瞬變的平滑度。 DSA70000 系列運用的 DSP 技術既能夠非常精確的控制衰減程度，同時又可以兼顧抑制噪音和瞬時響應之間的優(yōu)化平衡關系。正是這一特性成就了DSA70000 系列產品的超高信號保真度。
　　通道匹配
　　DSA70000 系列從 DSP 技術中獲得的另一優(yōu)勢是通道匹配。該系列包括 4 通道的型號，頻率范圍從 4 GHz 到 20 GHz。DSP 控制調整每個通道的響應性能，經過校準，每個通道都具有同樣理想的響應特性。因此任何 DSA70000 系列示波器中的每個測試通道都能和儀器中其他的通道之間實現(xiàn)高度匹配，而且這一匹配程度要比沒有 DSP 輔助時的匹配度高得多，而且四個通道的步進響應實際上完全一致。對基于多線串行技術的設計進行偽差分測量或者是通道間測量時，這一性能非常有價值。
　　該系列產品所具有的同樣重要的另一個特性是在 DSA70000 系列中任何型號設備中的單一通道都能和同型號示波器中的任何一個通道實現(xiàn)精確匹配——無論這些通道是在同一個儀器內還是在全球任何地方的多個儀器內。這樣，即使在不同的地方采用不同的儀器測量，同樣可確保測試的可重復性。
　　探頭也獲得 DSP 技術的提升
　　DSP 也是 DSA70000 系列探測信號通路的一部分，它使示波器能夠充分發(fā)揮高性能差分探頭及其高帶寬可分離探針所具有的性能優(yōu)勢。
　　探頭所擁有的 DSP 性能作為名義上的濾波均衡器，專用于探頭路徑上，這樣能夠把探頭更緊密而有效地整合到示波器系統(tǒng)中。此舉亦可確保探頭和示波器一起工作時仍可實現(xiàn)最平坦的頻率響應。通過一個簡單的菜單選擇，用戶能夠把系統(tǒng)所有的性能優(yōu)勢直接拓展到探針上，例如包括水平頻幅、線性相位、減少的帶外頻率，以及保持瞬時響應等等。
　　結論
　　泰克 DSA70000 系列的推出標志著 DSP 技術的應用不再局限于以往對示波器中帶寬的拓展功能。
　　強大的 DSP 工具是該系列各型號的標準配置。DSP 增強功能從改善噪聲特性到優(yōu)化探頭性能等各個環(huán)節(jié)賦予示波器增強的性能優(yōu)勢。對于必需對高速設備和系統(tǒng)進行可重復精確測量才能取得成功的工程師來說，這些正是 DSA70000 的獨特價值所在。另外，同時推出的超高性能數(shù)字熒光示波器DPO70000 系列也擁有上述的 DSP 特性和性能。
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