揭开测试测量的小秘密——每周一考 【第5周】

1. 串行数据测试时使用的软件时钟恢复和硬件时钟恢复对测量有何影响？各有什么优缺点？

2. 示波器这个行业出于封闭或半封闭状态，比如有源探头不兼容、示波器软件只能在自家的示波器上使用，和其它厂家不兼容，目前在兼容性方面，已有迹象，你发现了哪些？

3. 目前常见串行总线的的电压动态范围如下图所示，假如用测试夹具和电缆量测，以USB3.0为例，对示波器的垂直刻度设置要求是多少？（每格多少毫伏）当示波器本身量程不够时，可否使用外部衰减器？

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1. 串行数据测试时使用的软件时钟恢复和硬件时钟恢复对测量有何影响？各有什么优缺点？

（答案由安捷伦田志东提供）串行数据主要测试项目为抖动和眼图，因为串行数据中内嵌了时钟信息，而在分析串行数据的抖动和眼图时是需要时钟信号的，那么就需要从数据中恢复出时钟，目前市场上主流示波器采用了软件时钟恢复和硬件时钟恢复两种方式。

硬件时钟恢复：优点是时钟恢复速度快(不代表示波器整体快)。缺点是码率有限制，仪器的硬件时钟恢复电路特性和真实系统的时钟恢复特性有偏差，硬件特性随着时间的推移，会产生变化，被测信号质量差时，硬件时钟恢复电路可能无法恢复出时钟。

软件时钟恢复的优点是时钟恢复特性可以模拟出和真实系统的时钟恢复电路相同的特性，没有硬件码率的限制，不会受到硬件老化等影响，即使信号很差时，可以实用软件均衡后再时钟恢复，都可以恢复出时钟信号。缺点是不如硬件时钟恢复电路快。

2. 示波器这个行业出于封闭或半封闭状态，比如有源探头不兼容、示波器软件只能在自家的示波器上使用，和其它厂家不兼容，目前在兼容性方面，已有迹象，你发现了哪些？

3. 目前常见串行总线的的电压动态范围如下图所示，假如用测试夹具和电缆量测，以USB3.0为例，对示波器的垂直刻度设置要求是多少？（每格多少毫伏）当示波器本身量程不够时，可否使用外部衰减器？

(答案由安捷伦杜吉伟提供)用电缆来测试，每根电缆实际上都是单端信号，这时包括了信号的共模成份。若被测信号为1.4V , 示波器的垂直刻度一般是上下共8格或10格，可使用200mV/div的设置，目前安捷伦科技示波器从20MHz到63GHz带宽都支持高达1V/div的设置，其它厂家，选择带宽低于20GHz，也可以支持这样的设置，超过20GHz带宽的示波器，建议检查一下产品资料，有的型号表明最大输入量程是80mV/div, 有的是100mV/div,有的是120mV/div 。 当示波器本身量程不够,可以考虑使用隔直器件或探头，当信号因有直流成份导致幅度过大时，可用隔直器件将直流成份滤除，然后再用电缆连接；探头的量程通常会大些，但如果测试必须使用夹具和电缆，使用外部衰减器不失为一个好的提议，不过，目前这种方法有些因素需要考虑，因为衰减器本身会带来噪声，幅度和相位频响的不平坦，就像人们在能用普通探头，绝对不会使用100:1,1000:1高压探头一样，因为高压探头带来的额外噪声对很多应用是无法接受的。如果一定要使用，建议用网络分析仪测量一下该衰减器的幅度和相位频响、以及使用之后示波器的本底噪声和固有抖动在不同频点的变化，换句话说，看看示波器的指标会被恶化多少，这样即使被迫使用，也可做到心里有数。