数字示波器原理和应用PDF电子书下载

上卷 数字示波器原理 3

第1章 示波器背景和被测对象 3

1.1示波器背景 3

1.2示波器的主要应用分类 3

1.3电子信号 4

1.4时钟信号和数据信号频谱的差异 6

1.5时钟信号和数据信号的五次谐波点幅度 7

参考文献 10

第2章 数字示波器硬件结构原理 11

2.1数字示波器硬件架构 11

2.2单片80 G/s采样电路原理 13

参考文献 14

第3章 数字示波器信号保真度和波形重建 15

3.1数字技术的发展推动数字示波器性能的提升 15

3.2探头系统对被测信号的影响和发展 16

3.3数字示波器的体系结构及其带宽和频响 17

3.4数字示波器模数转换器ADC的采样和波形重建 19

3.5数字示波器高精度测量的要求小结 21

参考文献 21

第4章 理解示波器的抖动测量本底和本底噪声 22

4.1示波器抖动测量本底 22

4.1.1固有抖动 22

4.1.2抖动测量本底 22

4.1.3长期抖动 23

4.1.4抖动验证 24

4.1.5抖动测量本底小结 25

4.2示波器的本底噪声 25

4.2.1本地噪声简介 25

4.2.2噪声的定义和测量 25

4.2.3测量噪声峰峰值 27

4.2.4使用探头测量噪声 29

4.2.5在噪声条件下进行测量 29

4.2.6观察“胖”波形 30

4.2.7本底噪声小结 31

参考文献 32

第5章ADC的性能指标和数字示波器有效位ENOB指标 33

5.1 ADC的性能指标 33

5.2数字示波器的有效位指标 35

5.3 ENOB的定义和测量 36

5.4如何提高示波器的ENOB 37

参考文献 38

第6章 示波器波形更新速率及其处理技术 39

6.1波形捕获率的概念 39

6.2 DPO原理 40

6.3 MegaZoom原理 42

6.4 FPGA技术在示波器数字信号处理中的应用 42

6.5总结 44

参考文献 44

第7章 数字示波器的触发技术 45

7.1触发的作用 45

7.2触发器简单工作原理 45

7.3触发释抑 46

7.4边沿触发 46

7.5边沿再边沿触发 46

7.6边沿转换时间触发 47

7.7毛刺触发 47

7.8码型和状态触发 47

7.9脉冲宽度触发 48

7.10矮电平触发 48

7.11建立时间和保持时间触发 49

7.12超时触发 49

7.13窗口触发 50

7.14视频触发 50

7.15条件限定触发 50

7.16串行和协议触发 51

7.17 InfiniiScan触发 51

7.18多级触发 53

参考文献 53

第8章 数字示波器的波形参数测量、数学运算、直方图分析和FFT变换 54

8.1示波器波形测量简介 54

8.2波形测量关键点 54

8.3电压和时间参数的测量 55

8.4示波器中的数学运算 56

8.5示波器中的直方图分析 57

8.6示波器中的FFT变换 58

参考文献 60

第9章 示波器探头技术 61

9.1探头的负载效应 61

9.2探头的类型 63

9.3有源探头 64

9.4有源探头附件 67

9.5探头及附件准确度验证 69

9.6典型的示波器探头介绍 71

参考文献 77

下卷 数字示波器的典型应用 81

第10章 抖动测量和分析 81

10.1抖动的定义及与相位噪声和频率噪声的关系 81

10.2抖动成分的分解及各个抖动成分的特征和产生原因 82

10.2.1随机抖动 82

10.2.2确定性抖动 82

10.2.3周期性抖动和子速率抖动 83

10.2.4数据相关抖动 83

10.2.5占空比失真 84

10.2.6使用浴盆曲线和双狄拉克模型预估总体抖动 84

10.3高级抖动溯源分析方法 85

参考文献 86

第11章 眼图测量和分析 87

11.1眼图概念 87

11.2眼图模板 89

11.3眼图测试对仪器的要求 90

11.4眼图测试中的时钟恢复 90

11.5眼图参数的定义 92

11.6有问题眼图的调试 96

参考文献 98

第12章 均衡测量和分析 99

12.1均衡需求背景 99

12.2均衡简介 99

12.3前馈均衡 101

12.4判决反馈均衡 101

12.5前馈均衡与判决反馈均衡的比较 102

12.6连续时间线性均衡 102

12.7小结 103

参考文献 103

第13章 嵌入和去嵌入测量和分析 104

13.1线性器件/系统和非线性器件/系统的区别 104

13.2 S参数的含义 106

13.3嵌入和去嵌入基本概念 107

13.4用InfiniiSim进行嵌入和去嵌入处理 109

13.5 DDR2去嵌入测量实例 113

参考文献 115

第14章RapidIO测试思路和方法 116

14.1 RapidIO总线的出现及其体系结构和应用 116

14.2 RapidIO信号完整性测试及其最必要的波形参数测试 117

14.3 RapidIO互连通道测试 120

14.4 RapidIO接收性能和误码率测试 122

14.5 RapidIO协议层调试 123

14.6小结 124

参考文献 124

第15章PCIe 3.0 Tx信号品质一致性测试方法和步骤 125

15.1 PCIe 3.0 Tx一致性测试点 125

15.2 PCIe 3.0 Tx一致性测试仪器和附件要求 126

15.3 PCIe 3.0 Tx一致性测试仪器连接 126

15.4让被测件产生测试码型 127

15.5使用InfiniiSim工具嵌入封装参数 128

15.6使用Sigtest软件进行波形参数分析，并生产测试报告，判断结果 128

参考文献 129

第16章 从物理层到协议层的USB 2.0一致性测试方案 130

16.1概述 130

16.2 USB 2.0基本规范 130

16.3 9000系列示波器概述 132

16.4基于9000示波器的USB 2.0物理层测试 133

16.5基于9000示波器的USB 2.0协议层测试 135

16.5.1 USB 2.0的协议触发 135

16.5.2 USB 2.0的协议解码 136

16.6小结 137

参考文献 137

第17章DDR信号完整性测量 138

17.1 DDR 1&2&3信号完整性测试分析技术探析 138

17.1.1 DDR 1&2&3总线概览 138

17.1.2 DDR 1&2&3时钟总线的信号完整性测试分析 139

17.1.3 DDR 1&2&3地址、命令总线的信号完整性测试分析 141

17.1.4 DDR 1 & 2&3数据总线的信号完整性测试分析 142

17.1.5小结 144

17.2 DDR3总线信号完整性测试需要关注的事项 145

17.2.1探测 145

17.2.2读写信号分离 145

17.2.3自动化一致性测试 146

17.2.4调试 146

17.3 DDR2和DDR3 BGA探头适配器的加工安装方法 147

参考文献 148

第18章 数字视频接口测量 150

18.1数字视频接口背景简介 150

18.2 DVI&HDMI数字视频接口及测量 151

18.2.1 DVI&HDMI总线简介 151

18.2.2 HDMI一致性测试标准 152

18.2.3 DVI&HDMI测试内容和测试方法 153

18.2.4 HDMI测量方案 156

18.2.5 BitifEye软件——自动化HDMI接收器测试 157

18.3 DisplayPort数字视频接口及测量 158

18.3.1 DisplayPort的设备分类 159

18.3.2 DisplayPort的技术特点 159

18.3.3 DisplayPort的未来 160

18.3.4 DisplayPort的测试 160

18.3.5 DisplayPort的Source测试 161

18.3.6 DisplayPort的完整测试方案 164

18.4 MHL数字视频接口及测量 164

18.4.1 MHL技术简介 165

18.4.2 MHL一致性测试内容 165

18.4.3 MHL源一致性测试方法 167

参考文献 169

第19章 千兆以太网一致性测量 170

19.1简介 170

19.2 10M/100M/1000M以太网测试内容 170

19.3 10M/100M/1000M以太网测试码型 173

19.4 1 0M/ 1 00M/ 1000M以太网测试方法 175

19.5 10M/100M/1000M以太网回波损耗测量 177

参考文献 178

第20章10Gbase-T物理层一致性测试方法 179

20.1概述 179

20.2示波器测试部分 182

20.2.1最大跌落测试 182

20.2.2抖动测试 183

20.2.3发射时钟频率测试 184

20.3频谱仪测试部分 185

20.3.1发射器线性度测试 185

20.3.2发射器功率频谱密度 186

20.3.3发射器功率电平 188

20.4网络分析仪测试部分 189

20.5小结 190

参考文献 190

第21章 用示波器进行宽带雷达信号的矢量分析 191

21.1前言 191

21.2宽带雷达分析仪 192

21.3线性调频雷达矢量分析 193

21.4巴克码雷达矢量分析 195

21.5小结 197

参考文献 197

第22章 用便携式示波器进行低速串行总线的测量 198

22.1用便携式示波器进行低速串行总线测量的宏观思路 198

22.1.1背景简介 198

22.1.2硬件解码 198

22.1.3自动搜索和导航功能 198

22.1.4多总线分析 199

22.1.5使用分段存储器以捕获多个串行总线数据包 200

22.1.6探测差分串行总线 201

22.2 MIL-STD-1553B总线简介及测试方法 201

22.2.1 1553总线简介 201

22.2.2 1553总线的技术特点 201

22.2.3 1553总线的测试方法 204

22.2.3.1总线的触发和解码 204

22.2.3.2总线的眼图和模板测试 205

22.2.3.3测试仪器的选择 206

22.2.3.4 1553总线的未来 207

22.3 I2C总线简介及测试方法 207

22.3.1集成电路间总线（I2C）简介 207

22.3.2使用MSO的触发特性调试I2C总线系统 207

22.3.2.1 I2C触发特性 208

22.3.2.2内容触发：在特定地址值和数据值的读写帧上触发 209

22.3.2.3 EEPROM数据读触发 209

22.3.2.4 I2C总线启动和停止触发 210

22.3.2.5 I2C总线重新启动触发 210

22.3.2.6 I2C总线确认丢失触发 210

22.3.2.7 10位写入触发 211

22.3.2.8硬件加速解码：更快地查找和调试间歇性串行总线错误和信号完整性问题 211

22.3.2.9彩色编码 212

22.4 SPI总线系统测试和调试 212

22.4.1串行外设接口简介 212

22.4.2 SPI总线调试 212

22.5 CAN总线系统测试和调试 214

22.5.1控制器局域网简介 214

22.5.2使用MSO的触发特性调试CAN总线系统 215

22.5.2.1 CAN触发特性 216

22.5.2.2规定波特率 216

22.5.2.3触发信号包括CAN_ H， CAN_ L， Rx或Tx 216

参考文献 217

第23章 用示波器进行开关电源测量 218

23.1开关电源原理简介 218

23.2开关电源测量考虑 219

23.3自动偏移校正和 U1880A偏移校正夹具 220

23.4功率设备分析 220

23.5输入线路分析 221

23.6调制分析 222

23.7输出分析 222

23.8打开时间/关闭时间分析 224

23.9瞬时响应分析 224

23.10生成报告 224

参考文献 226

第24章 电源完整性测试，调整解调器绝对延时测量，示波器在逻辑分析仪计量中的应用，DAC设置时间、上升和下降时间测量 227

24.1电源完整性测量，电源纹波噪声测量 227

24.2调制器和解调器绝对延时测试方法 228

24.2.1调制器绝对延时测试方法 228

24.2.2解调器绝对延时测试方法 229

24.3示波器在逻辑分析仪计量的应用 230

24.4 DAC设置时间、上升时间和下降时间的测量 233

参考文献 234