4系列MSO示波器是同系列產(chǎn)品中推出6通道的型號(hào),，可滿足用戶多種測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)景?？蓱?yīng)用于復(fù)雜粒子物理實(shí)驗(yàn)的捕獲,、多個(gè)電源軌的測(cè)量、三相電源轉(zhuǎn)換器的分析等場(chǎng)景,。測(cè)量可以包括串行總線中出現(xiàn)的電源串?dāng)_,、分析射頻干擾、同步觀測(cè)輸入/輸出信號(hào)的傳輸?shù)鹊取?/p>

用戶也可以通過同步多臺(tái)示波器測(cè)量更多通道,。而在多通道應(yīng)用或測(cè)量場(chǎng)景中,，為了精確分析整個(gè)被測(cè)系統(tǒng)的時(shí)序關(guān)系，保持通道間的精確同步非常重要,。

對(duì)于多示波器測(cè)量系統(tǒng),，軟件可以發(fā)揮關(guān)鍵的作用。從最基本的層面來說,，軟件需要整合多臺(tái)儀器的數(shù)據(jù),，并由軟件進(jìn)行儀器的觸發(fā)和采集設(shè)置。軟件還可提供組合波形的顯示和分析功能,。

另外,，軟件可以幫助完成相差校正。雖然用戶可以通過編寫自定義軟件來完成這些任務(wù),，但比起繁瑣的程序開發(fā)過程,，TekScope PC分析軟件直接提供這些功能，可以更加快捷高效地完成復(fù)雜的設(shè)置,，讓用戶更專注于測(cè)試本身,。在本應(yīng)用指南中，TekScope PC軟件將用于多示波器控制和采集,，后面的章節(jié)介紹了該軟件的使用方法,。

考慮測(cè)試系統(tǒng)的同步方法時(shí)，理解各種同步策略以及通道間容許的時(shí)序誤差量非常重要,。不同的線纜連接,、觸發(fā)和延遲補(bǔ)償方法會(huì)對(duì)時(shí)序誤差產(chǎn)生重大影響。示波器內(nèi)外部（即線纜和探頭）的通道延遲差異會(huì)導(dǎo)致通道之間的時(shí)序誤差或“相差”,。在決定同步策略時(shí),，首先需要回答幾個(gè)關(guān)鍵問題：測(cè)試系統(tǒng)輸入通道間可以容許多大相差？是所有的輸入通道都需要滿足嚴(yán)格的相差容許,，還是只有部分通道需要,？比如機(jī)電或人機(jī)應(yīng)用的測(cè)量，零點(diǎn)幾毫秒是可以容許的。然而,，高速電子系統(tǒng)的測(cè)量就需要更高的同步性,。

為了更好地理解時(shí)序誤差的來源，可將其分為四種類型：

•  1. 觸發(fā)抖動(dòng)

觸發(fā)抖動(dòng)是時(shí)序誤差的逐次采集變化,。將示波器設(shè)置為無限余暉并觀測(cè)一個(gè)與觸發(fā)同步的信號(hào)時(shí),，可以看到這一現(xiàn)象。如圖1a與圖1c的差異所示,。使用外部觸發(fā)源或用探頭的4,、5、6系列MSO輸入通道,，抖動(dòng)將小于10 ps,。若采用輔助觸發(fā)輸入，會(huì)增加超過200 ps的抖動(dòng),。

•  2. 示波器通道間的相差

4,、5和6系列MSO規(guī)格書載明，使用探頭時(shí),，模擬通道間的延遲將小于100ps。

•  3. 各示波器外部觸發(fā)器或探頭的電纜傳播延遲產(chǎn)生的相差

使用外部觸發(fā)器和功分器時(shí),，電纜長(zhǎng)度的任何差異都會(huì)導(dǎo)致約70ps/cm的相差,。如果每臺(tái)示波器上使用相同的模擬探頭作為觸發(fā)源，相差應(yīng)小于100ps,。如圖1b所示,。

圖 2：不同的觸發(fā)設(shè)置導(dǎo)致不同的相差或延遲。左側(cè)的設(shè)置將同一個(gè)觸發(fā)信號(hào)使用相位匹配電纜饋送至兩臺(tái)儀器的觸發(fā)通道,。右側(cè)的設(shè)置顯示了“菊花鏈”的影響,，其中一臺(tái)示波器的輔助輸出饋送至下一臺(tái)示波器的輔助觸發(fā)輸入通道，導(dǎo)致明顯的延遲,。

•  4. 觸發(fā)事件與輔助觸發(fā)輸出信號(hào)之間的相差

當(dāng)被觸發(fā)示波器的輔助輸出端口為觸發(fā)輸出信號(hào)時(shí),，存在1µs 的固有相差。如不加以校正,，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景來說,，該相差量可能過大。如果記錄長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),，則可使用預(yù)觸發(fā)延遲進(jìn)行校正,。如圖2右側(cè)所示。

圖3：該系統(tǒng)中，輔助觸發(fā)輸入和時(shí)基參考均由分離器和匹配的50Ω電纜饋送,。此設(shè)置在不犧牲每臺(tái)示波器通道的情況下提供了相差結(jié)果,。使用輸入通道代替輔助觸發(fā)輸入將減少測(cè)量通道的數(shù)量，但觸發(fā)抖動(dòng)會(huì)減少大約200ps,。

圖4：一個(gè)SMA功率分離器,，連接到四根匹配的電纜和一個(gè)觸發(fā)源

圖5：使用來自一臺(tái)波器的時(shí)基參考來饋送其他示波器

圖6：4,，5和6系列MSO菜單,，用于設(shè)置參考時(shí)鐘并鎖定時(shí)基參考。左側(cè)是接收示波器上參考時(shí)鐘設(shè)置,。右側(cè)是發(fā)射示波器上的輸出參考時(shí)鐘的設(shè)置

圖7：TekScope PC支持將多達(dá)4臺(tái)示波器連接到一臺(tái)電腦,，并可在單個(gè)顯示器上顯示來自任何活動(dòng)通道的信號(hào)

TekScope™ PC分析軟件是泰克提供的一款應(yīng)用程序，非常適合多示波器配置,。該軟件的操作方式與4/5/6系列MSO用戶界面相同,，但在Windows電腦上遠(yuǎn)程運(yùn)行。使用TekScope可以連接多臺(tái)示波器,，并在單個(gè)界面上顯示所有波形，就和在單臺(tái)示波器上運(yùn)行一樣,。該軟件還能將所有連接示波器的全部數(shù)據(jù)保存在一個(gè)文件里,。

連接4，5或6系列 MSO 示波器非常簡(jiǎn)單,。單擊“Add New Scope”（添加示波器）標(biāo)志,，將添加一臺(tái)新示波器。

雙擊示波器標(biāo)志,，輸入IP地址,，然后連接，如圖8所示,。

圖8：在TekScope PC中使用“Add New Scope”（添加示波器）標(biāo)志,，添加額外的示波器連接

圖9：連接示波器以后，將顯示或隱藏其他通道

相差校正過程包括測(cè)量及消除不同示波器通道之間的相差,。

圖10：觸發(fā)信號(hào)被分離并接入輔助輸入端口,，校準(zhǔn)信號(hào)被分離并接入到每臺(tái)示波器上的通道1

需要將非觸發(fā)信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)接入到兩個(gè)待校正相差的通道上，如圖10所示。該信號(hào)應(yīng)具有快速上升時(shí)間（例如50ps）,。使用 TekScope PC一次連接兩臺(tái)示波器,。選擇一個(gè)通道作為參考，如圖11所示,。

圖11：相同的信號(hào)接入到待校正相差的兩個(gè)通道

下一步是疊加顯示兩個(gè)通道,，如圖12所示。然后,，放大信號(hào)的前緣,，這樣就可以使用光標(biāo)來測(cè)量時(shí)間差，如圖13所示,。

圖12：待校正相差的信號(hào)被放大并以疊加模式顯示

圖13：測(cè)量不同示波器上兩個(gè)通道之間的時(shí)間差

現(xiàn)在需要消除通道間存在的相差,。雙擊該通道的垂直菜單。在“Deskew”（相差校正）設(shè)置中輸入測(cè)得的時(shí)間差,。如圖14所示,。所有通道都必須重復(fù)以上操作。

圖14：在通道垂直標(biāo)志的“Deskew”（相差校正）設(shè)置中輸入測(cè)得的時(shí)間差,，可將校正兩個(gè)通道之間的相差

本技術(shù)簡(jiǎn)介介紹了使用4,，5和6系列MSO示波器和TekScope PC分析軟件同步多示波器測(cè)量系統(tǒng)的方法。4,，5和6系列MSO支持任意型號(hào)示波器之間的同步,，從而實(shí)現(xiàn)更多通道的同步采集系統(tǒng)。