同步示波器以获得更高通道数时需要考虑的 3 件事

　　构建测试系统时，可能需要测量比单个示波器利用其可用通道捕获的信号更多的信号。为了增加测试系统中示波器通道的数量，常见的方法是组合多个示波器。多通道测量适用于各种场景，例如捕获复杂的粒子物理实验、测量大量电源轨以及分析三相电源转换器。

　　这些测量包括检测影响串行总线的电源串扰、分析 RF 干扰以及验证输入 I/O 信号的完整性等任务。在多通道应用或测量场景中，保持通道之间的精确同步对于准确分析整个被测系统内的时序关系至关重要。

　　图 1：TekScope PC 分析软件

　　当同步捕获许多信号很重要时，有多种选项可用于同步示波器。我们来谈谈使用5 系列 B MSO、 6 系列 B MSO和TekScope PC 分析软件同步多范围测量系统的三种方法 (图 1)。

　　1.使用外部源的低偏差同步方法

　　最精确的同步方法依赖于将触发信号分配到多个示波器的单个触发源。这是通过利用功率分配器(BNC 或 SMA)将触发信号均匀地馈送到所有仪器来实现的。为了确保准确的同步，连接分路器和每台仪器的电缆必须具有相同的长度，最好使用相位匹配的电缆。这种方法最大限度地减少了因传播延迟变化而产生的偏差。通过通过布线和分路器保持一致的传播延迟，仪器可以实现同步触发条件，紧密复制单个示波器的通道间时序。

　　使用高质量的功率分配器对于确保触发信号的完整性至关重要。该分配器充当平衡分压器，将 50 Ω 触发源连接到 50 Ω 电缆，然后将其连接到示波器上的 50 Ω 输入。分离器会降低施加到每个示波器的触发信号的幅度，因此在设置触发电平时考虑到这一点非常重要。

　　必须注意分路器的规格和触发信号的要求。例如，为了驱动 5 或 6 系列 B MSO 的辅助触发输入，大于 500 mV 的信号是最佳的。提供更大的触发信号可以提高示波器的触发系统响应和稳定性，从而获得更好的时滞结果。因此，使用适当的分路器并确保足够大小的触发信号将保持出色的触发信号完整性。

　　2.基于探针的同步方法

　　如果外部触发源不可用或无法驱动 50 欧姆分路器，实现同步的另一种方法是在每个示波器上探测相同的触发源。虽然这种方法提供了出色的计时精度，但其代价是牺牲每个示波器上的一个通道。然而，由传播延迟差异引起的时滞仍然在示波器的时滞设置范围内。

　　为了最大限度地减少总体偏差，建议使用有源探头，例如Tektronix TAP4000 (见图 2)。该探头的脉冲上升时间小于 115 ps，非常适合减少触发抖动。此外，TAP4000 探头的输入电容低至 0.8 pf。请记住，每个探头的电容都是累加的，因此电路必须处理额外的负载。

　　图 2：泰克 TAP4000 单端低压探头

　　要在两个示波器之间实现基于探头的同步方法，请将示波器探头(最好是 TAP4000)连接到每个示波器的通道。使用两个探头上具有相同长度的相同类型的探头尖端探测相同的信号。被探测的触发信号必须具有相对较快的上升时间(大约 50-100 皮秒)。在示波器上，启用简单的边沿触发，并将每个示波器上的触发电平设置为中间量程。请注意，触发电平的任何差异都可能会引入额外的偏差。

　　根据所使用的触发源，使用这种方法应该可以实现数十皮秒范围内的总体偏差。当外部触发源不可用或无法满足特定触发要求时，此方法提供了可行的同步解决方案。

　　3.适用于时序要求不太严格的应用的简化同步方法

　　当多示波器系统不需要极低的偏移时，它可以在设置中提供更大的灵活性。

　　图 3：主示波器的辅助触发作为信号源通过分路器馈送到其他示波器

　　在上面的配置中(图 3)，主示波器的辅助触发用作通过分路器馈送其他示波器的信号源。在 5 或 6 系列 B MSO 中，触发事件和 Aux Out 信号之间存在标称 900 ns 的时滞。通过使用分路器和匹配的电缆，可以最大限度地减少对其余示波器的任何额外偏斜。

　　如果记录长度足够长，则可以应用水平标记设置中的触发延迟设置来纠正触发和辅助输出之间的偏差。此设置的优点是可以使主示波器上的任何通道都充当触发源，从而释放其余示波器上的所有通道用于信号采集。

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