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

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

對于多示波器測量系統(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。

考慮測試系統(tǒng)的同步方法時，理解各種同步策略以及通道間容許的時序誤差量非常重要。不同的線纜連接、觸發(fā)和延遲補(bǔ)償方法會對時序誤差產(chǎn)生重大影響。示波器內(nèi)外部（即線纜和探頭）的通道延遲差異會導(dǎo)致通道之間的時序誤差或“相差”。在決定同步策略時，首先需要回答幾個關(guān)鍵問題：測試系統(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)用的測量，零點幾毫秒是可以容許的。然而，高速電子系統(tǒng)的測量就需要更高的同步性。

為了更好地理解時序誤差的來源，可將其分為四種類型：

•  1. 觸發(fā)抖動

觸發(fā)抖動是時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一個與觸發(fā)同步的信號時，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，抖動將小于10 ps。若采用輔助觸發(fā)輸入，會增加超過200 ps的抖動。

•  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，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，電纜長度的任何差異都會導(dǎo)致約70ps/cm的相差。如果每臺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)置將同一個觸發(fā)信號使用相位匹配電纜饋送至兩臺儀器的觸發(fā)通道。右側(cè)的設(shè)置顯示了“菊花鏈”的影響，其中一臺示波器的輔助輸出饋送至下一臺示波器的輔助觸發(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)輸出信號時，存在1µs 的固有相差。如不加以校正，對于大多數(shù)應(yīng)用場景來說，該相差量可能過大。如果記錄長度足夠長，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)輸入將減少測量通道的數(shù)量，但觸發(fā)抖動會減少大約200ps。

圖4：一個SMA功率分離器，連接到四根匹配的電纜和一個觸發(fā)源

圖5：使用來自一臺波器的時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)置參考時鐘并鎖定時基參考。左側(cè)是接收示波器上參考時鐘設(shè)置。右側(cè)是發(fā)射示波器上的輸出參考時鐘的設(shè)置

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

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可以連接多臺示波器，并在單個界面上顯示所有波形，就和在單臺示波器上運(yùn)行一樣。該軟件還能將所有連接示波器的全部數(shù)據(jù)保存在一個文件里。

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

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量及消除不同示波器通道之間的相差。

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

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

圖11：相同的信號接入到待校正相差的兩個通道

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

圖12：待校正相差的信號被放大并以疊加模式顯示

圖13：測量不同示波器上兩個通道之間的時間差

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)置中輸入測得的時間差。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)置中輸入測得的時間差，可將校正兩個通道之間的相差

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